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Princípios Energia Eólica. História Bombeamento de água Moagem de grãos Cataventos – 200 AC – baixa eficiência Moinho de vento holandês – eixo horizontal.

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1 Princípios Energia Eólica

2 História Bombeamento de água Moagem de grãos Cataventos – 200 AC – baixa eficiência Moinho de vento holandês – eixo horizontal 1888 – Cataventos para geração elétrica – 12 kW DC II Guerra Mundial (1941) – EUA – 1250 kW AC 1955 – 1968 – Alemanha – 100 kW (ventos 8 m/s) – pás de material compósito (mais leves – menores esforços) 2008 – Potência gerada no mundo – MW 338,5 MW (Brasil)

3 Recurso Eólico 2% da energia incidente do Sol é transformada em ventos Ventos – aquecimento não uniforme da superfície – influenciados pelo relevo (topografia) e obstáculos – inclinação do eixo da Terra – distância do solo – velocidade e intensidade pode variar a curtas distâncias

4 Comportamento do vento

5 Energia extraída do vento Considerando o cilindro imaginário, através do qual o vento se movimenta, temos, que a potência disponível do vento é:

6 Energia extraída do vento A potência disponível não pode ser totalmente aproveitada. A fração da potência disponível transformada em energia elétrica é representada por c p Como a redução da pressão ao passar pelas hélices é mínima e a densidade do ar permanece constante, a potência extraída do vento é

7 Energia extraída do vento A massa de ar é dada por E, a relação entre v 1, v 2 e v 3 é: Substituindo esses valores na equação da potência extraída e resolvendo a equação obtém-se um gráfico como esse:

8 Energia extraída do vento Esse gráfico relaciona c p com a razão v 3 /v 1 O coeficiente de potência será máximo e igual a 0,59, quando v 3 /v 1 for igual a 1/3.

9 Tipos de Aerogeradores Rotor de eixo vertical

10 Tipos de Aerogeradores Rotor de eixo vertical Mais comuns e mais utilizados Movidos por forças aerodinâmicas (forças de sustentação e forças de arraste) Os rotores giram predominantemente pela ação de forças de sustentação Os rotores são constituídos de uma pá e contra-peso, duas, três pás ou múltiplas pás.

11 Tipos de Aerogeradores

12 Componentes de um aerogerador de eixo horizontal.

13 Processo de produção de energia elétrica a partir de ventos

14

15 Aplicação dos Sistemas Eólicos 3 aplicações: Sistemas isolados Sistemas híbridos Sistemas integrados à rede Tamanhos dos aero geradores Pequeno porte (< 10 kW) Intermediário (entre 10 e 250 kW) Grande porte ( entre 250 kW e 2 MW) – Fazendas eólicas

16 Sistemas isolados Armazenamento de energia – baterias As baterias necessitam de controladores de carga para evitar danos às baterias Inversor – uso em equipamentos eletrodomésticos convencionais

17 Sistemas Híbridos Apresentam outros tipos de geradores de energia Necessário uso de controle de todas as fontes para otimização de entrega de energia.

18 Sistemas Interligados à Rede Utilizam um grande número de aerogeradores e não necessitam de sistemas de armazenamento de energia Toda a geração é entregue diretamente à rede elétrica

19 Sistemas Interligados à Rede Arranjo otimizado para a disposição de aerogeradores em uma fazenda eólica

20 Energia Eólica no Brasil 51 parques em operação 18 parques em construção 109 parques em projeto Maioria dos parque eólicos no Brasil se localizam no litoral nordestino (ventos entre 8 e 9,5 m/s) 20 parques projetados para o Rio Grande do Sul 23 parques projetados para a Bahia 23 parques projetados para o Ceará e 30 parques projetados para o Rio Grande do Norte


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