Turbinas Eólicas, Notas de estudo de Engenharia Mecânica

Baixe Turbinas Eólicas e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity!

TURBINAS EÓLICAS

ANGELO ANTONIO DE OLIVEIRA

Histórico

• (^) Utilizava-se moinhos de vento para bombear água e moer grãos.
• (^) Encontrados na China e Babilônia, por volta de 2000 a.C.

Figura 1: Primeiro modelo de turbina eólica registrado.

Fonte: http://www.telosnet.com

Pioneiros da Energia Eólica

Johannes Juul (1887-1969)

Figura 4: Turbinas desenvolvidas por Johannes Juul.

Fonte: http://guidedtour.windpower.org

Pioneiros da Energia Eólica Poul la Cour (1846 – 1908)

Figura 5: Poul la Cour.

Fonte: http://www.windsofchange.dk

Figura 6: Turbina eólica desenvolvida

por Poul la Cour.

Fonte: http://www.hawkge.com

Energia Eólica no Cenário Mundial Figura 8: Gráfico do crescimento do uso mundial de energia eólica. Fonte: Global Wind Energy Council.

Energia Eólica no Cenário Mundial

Tabela 1: Quantidade de potência produzida por país.

País Potência Instalada (MW) % da produção mundial Estados Unidos 25000 20. Alemanha 24000 19. Espanha 17000 13. China 12500 10. Índia 9500 8. Itália 4300 3. França 4000 2. Inglaterra 3700 2. Dinamarca 3000 2. Portugal 2600 2. Brasil 835.3 0.

Fonte: Global Wind Energy Council.

Turbinas Eólicas de Eixo Horizontal

Figura 10: Evolução da potência das turbinas eólicas na Alemanha entre 1980 e 2005.

Fonte: http://www.windpower.org

Turbinas Eólicas de Eixo Vertical

Figura 11: Turbina do tipo Savonius.

Fonte: http://www.reuk.co.uk

Componentes de uma Turbina Eólica de Eixo Horizontal É composta de três elementos básicos:

• (^) Pás do rotor: capturam a energia do vento e a convertem em energia rotacional no eixo.
• (^) Nacele: é a carcaça, que abriga a caixa de engrenagens, o gerador e unidades de controle eletrônico.
• (^) Torre: sustenta o rotor e a nacele.

Componentes de uma Turbina Eólica de Eixo Horizontal

Figura 13: Componentes de uma Turbina eólica de eixo horizontal.

Fonte: http://www.howstuffworks.com.br

Análise real de uma Turbina Eólica

Figura 14: Volume de controle para uma turbina eólica de eixo horizontal

Fonte: FOX, 2006.

Análise real de uma Turbina Eólica 2 3 2

Pot  2  R  V a ( 1  a )

2   4 a ( 1  a ) Onde: Pot é a potência gerada, em W; η o rendimento da turbina, adimensional; R o raio da pá da turbina, em m; ρ a densidade do ar, em kg/m

; V a velocidade do ar, em m/s; a o fator de interferência, adimensional.

Análise Crítica da Utilização de Turbinas Eólicas Desvantagens

• (^) Influência sobre aves e insetos;
• (^) Impacto sonoro;
• (^) Baixo rendimento.

Referências

• (^) ANEEL - AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Atlas de Energia Elétrica do Brasil: 3ª. Ed. Brasília: 2008.
• (^) BRAN, Richard; DE SOUZA, Zulci. Máquinas de Fluxo : turbinas, bombas, ventiladores. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1969.
• (^) BURTON, Tony. Wind energy: handbook. Chichester: John Wiley & Sons,
• (^) FOX, Robert W.; McDONALD, Alan T.; PRITCHARD, Philip J. Mecânica dos Fluidos. 6 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.
• (^) GASCH, R; TWELE. J. Wind Power Plants : fundamentals, design, construction and operation. Berlin: Solarpraxis, 2002.
• (^) HINRICHS, Roger A.; KLEINBACH, Merlin; REIS, Lineu Bélico dos. Energia e meio ambiente. Tradução Lineu Bélico dos Reis, Flávio Maron Vichi, Leonardo Freire de Mello. 4 ed. São Paulo: Cengage Learning, 2010.
• (^) JOHNSON, Richard W. The handbook of fluid dynamics. Boca Raton: CRC PRESS, 1998.
• (^) PONTES, Beatriz Maria Soares. Atlas das potencialidades brasileiras: Brasil grande e forte. São Paulo: Melhoramentos, 1974.