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Início. Energia Eólica 2 Parte 2:Fundamentação e Aplicações Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004.

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2 Energia Eólica 2 Parte 2:Fundamentação e Aplicações Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004

3 HISTÓRICO 3 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica Primeiras utilizações de energia eólica : Descobertas arqueológicas de embarcações em a.C. Por volta de a.C. os fenícios, pioneiros na navegação comercial, se utilizavam de barcos movidos exclusivamente a força dos ventos. As embarcações a vela dominaram os mares durante séculos, até que o surgimento do navio a vapor, em 1807 veio dividir este domínio.

4 HISTÓRICO 4 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica O CARRO A VELA DE NASSAU Canhoneira terrestre dotada de rodas, sendo as traseiras providas de mecanismo esterçante controlado por tirante, o veículo seria impulsionado por velas idênticas as das embarcações marítmimas. O SURGIMENTO DOS MOINHOS DE VENTO Uso dos moinhos de vento já em 340 d.C. Na Holanda (século XV) Drenagem as terras na formação dos pôlderes. Invenção dos moinhos de cúpula giratória. Permitiu posicionar o eixo das pás em função da direção dos ventos, Grande incremento de capacidade e grande progresso nos sistemas de dessecamento.

5 HISTÓRICO 5 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica OS PRIMEIROS SISTEMAS DE CONTROLE DE POTÊNCIA Revolução Industrial: máquinas de produção teares industriais, As máquinas assim como os moinhos de farinha, exigiam uma certa constância da velocidade. Evidenciando uma das desvantagens da energia eólica em relação a força animal e a roda d´agua. Século XVI Primeiros sistemas de controle ou limitação de potência. freio aplicado ao eixo das pás - existindo inclusive esquemas de Leonardo da Vinci de um freio de cintas aplicado a roda acionadora - e a inclinação do eixo das pás em relação ao horizonte.

6 Características Técnicas 6 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica Rotor multipás Maioria das instalações eólicas. Maior aplicação no bombeamento d´agua. Próprio para aeromotores, boa relação torque de partida / área de varredura do rotor, mesmo para ventos fracos. Melhor rendimento em baixas velocidades, limitando a potência máxima extraída por área do rotor, tornando este tipo pouco indicado para geração de energia elétrica. Rotor de três ou duas pás aerogeradores modernos grande relação de potência extraída por área de varredura do rotor, muito superior ao rotor multipás (embora isto só ocorra em velocidades de vento superiores) apresenta baixos valores de torque de partida, e de rendimento para velocidade baixas, incompatibilizando seu uso em sistemas que requeiram altos momentos de força e ou carga variável.

7 Características Técnicas 7 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica PRINCIPAIS TIPOS DE TURBINAS EÓLICAS NA ATUALIDADE Os aerogeradores e aeromotores são classificados por: posição do eixo do seu rotor vertical ou horizontal. EIXO HORIZONTAL mecanismo que permita o posicionamento do eixo do rotor em relação a direção do vento. melhor aproveitamento global, principalmente onde se tenha muita mudança na direção dos ventos. Os principais modelos diferem quanto as características que definem o uso mais indicado, sendo eles: Rotor multipás Rotor de três ou duas pás

8 Características Técnicas 8 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica Rotor multipás Maioria das instalações eólicas. Maior aplicação no bombeamento d´agua. Próprio para aeromotores, boa relação torque de partida / área de varredura do rotor, mesmo para ventos fracos. Melhor rendimento em baixas velocidades, limitando a potência máxima extraída por área do rotor, tornando este tipo pouco indicado para geração de energia elétrica. Rotor de três ou duas pás aerogeradores modernos grande relação de potência extraída por área de varredura do rotor, muito superior ao rotor multipás (embora isto só ocorra em velocidades de vento superiores) apresenta baixos valores de torque de partida, e de rendimento para velocidade baixas, incompatibilizando seu uso em sistemas que requeiram altos momentos de força e ou carga variável.

9 Características Técnicas 9 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica Turbina de eixo horizontal tripá com gerador de 75Kw Catavento multipá com bomba d´agua

10 Características Técnicas 10 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica EIXO VERTICAL A principal vantagem não necessita de mecanismo de direcionamento, aeromotores mecanismos de transmissão de potência simplificados. desvantagem vibrações acentuadas em toda sua estrutura. Tipos: Rotor Savonius curva de rendimento em relação a velocidade próxima a do rotor de multipás de eixo horizontal, indicado para aeromotores Rotor Darrieus curva de rendimento característica próxima a dos rotores de três pás de eixo vertical. são mais compatíveis com o uso em aerogeradores. mas como nestes os sistemas de transmissão já são bastante simples, o Darrieus perde uma das vantagens comparativas.

11 Características Técnicas 11 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica Turbina Savonius de eixo vertical Turbina Darrieus de eixo vertical Turbina Darrieus de eixo vertical e pá reta

12 AEROGERADORES 12 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica Antes de 1970 Relegado a um 2º plano, pela utilização da máquina a vapor, dos motores de combustão interna e das grandes usinas de eletricidade e rede de distribuição. Em virtude da crise do petróleo, na década de 70 Energia eólica voltou a ser bastante cogitada. Avanços da aerodinâmica e o desenvolvimento da eletrônica, aerogeradores muito eficientes Redução do custo por KW. No Brasil Primeiro aerogerador de grande porte Arquipélago de Fernando de Noronha, em 1992, Sistema híbrido com o gerador diesel já existente na ilha, Economia de aproximadamente 10% no consumo de diesel, Redução de emissão de poluentes.

13 AEROGERADORES O Mecanismo 13 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica

14 CONFIGURAÇÃO DE FORNECIMENTO, E SISTEMAS DE ARMAZENAMENTO 14 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica Sistemas eólicos de grande porte interligados a rede pública de distribuição Dispensa sistemas de armazenamento Bastante viáveis Custos paritários ao das hidrelétricas. Participação na ordem de 15% do fornecimento total de energia Sistemas híbridos diesel-eólico de médio porte Geradores eólicos fator de economia de combustível locais onde não dispõe da rede de distribuição interligada motor diesel garante a regularidade estabilidade no fornecimento de energia dispensa sistemas de armazenamento.

15 CONFIGURAÇÃO DE FORNECIMENTO, E SISTEMAS DE ARMAZENAMENTO 15 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica Sistemas eólicos autônomos / armazenamento dispendiosos sistemas de armazenamento devem compensar as variações instantâneas e diarias, a variação da disponibilidade nos períodos do ano. Utilização em localidades remotas.

16 Potência Mecânica Fornecidada Pelos Cataventos e Turbinas de Vento 16 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica Rendimento de 59% para sistemas otimizados Da Expressão da potência, O trabalho realizado pelo vento - que neste caso é igual a sua energia cinética - é Finalmente, obtém-se a potência final para o Gerador

17 ORGANOGRAMA PARA IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA EÓLICO 17 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica

18 RELAÇÃO ENTRE VELOCIDADE DO VENTO E ALTURA 18 Energização Rural – Sistemas Convencionais e Alternativos – FCA/2004 Energia Eólica

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