DP - APS PLANTA GERADORA DE ENERGIA EÓLICA

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ICET - Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia 
 
 
 
 
 
Curso de Engenharia Elétrica 
Campus Tatuapé 
 
 
 
Planta de Geração de Energia Eólica 
Para carregamento de celular 
 
TRABALHO DE ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA – APS 
 
 
 
Paulo T436940 
 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO 
2021 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE PAULISTA 
ICET - Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia 
 
 
 
 
Curso de Engenharia Elétrica 
 
 
 
 
 
 
 
Projeto Planta de Geração de Energia Eólica 
Para carregamento de celular 
 
TRABALHO DE ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA – APS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado à disciplina de 
Atividades Práticas Supervisionadas da 
Graduação em Engenharia Elétrica, da 
Universidade Paulista (Campus Tatuapé), 
como requisito à aprovação na matéria, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO 
2021 
 
 
UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP 
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
SÃO PAULO / 2021 
 
 
 
 
 
 
 
PAULO SÉRGIO CORDEIRO DOS SANTOS 
 
 
 
 
Projeto Planta de Geração de Energia Eólica 
Para carregamento de celular 
 
 
 
APROVADO EM ____/____/____ 
 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
 
 
______________________________________________________________ 
 
NOME DO PROFESSOR – ORIENTADOR 
 
 
______________________________________________________________ 
 
NOME DO PROFESSOR – EXAMINADOR 
 
 
______________________________________________________________ 
 
 
 
 
Sumário 
 
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................ 7 
2. OBJETIVO .................................................................................................. 8 
3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS ..................................................................... 9 
3.1. SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELETRICA ............................ 9 
3.3. PRINCIPAIS PARTES DE UMA TURBINA EÓLICA ........................... 10 
3.5.1. ......................................................................................................... 10 
3.5.1. Torre Eólica .................................................................................. 10 
3.5.1. O que é uma torre Eólica .............................................................. 11 
3.4. ROTOR ............................................................................................... 11 
3.5.1. O que é um Rotor? ....................................................................... 11 
3.5. NARCELE ........................................................................................... 12 
3.5.1. O que é a Narcele? ....................................................................... 12 
4. ETAPA DE CONTRUÇÃO ........................................................................ 13 
4.1. PROJETO ........................................................................................... 13 
4.1.1. Diagrama ...................................................................................... 13 
4.2.1. Lista de Componentes .................................................................. 14 
5. RESULTADOS OBTIDOS ......................................................................... 15 
6. conclusão .................................................................................................. 15 
7. ANEXOS ................................................................................................... 15 
ANEXO A - DATASHEET RESUMIDO Motor ............................................... 15 
ANEXO B - DATASHEET RESUMIDO Capacitor ......................................... 15 
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................... 17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradecemos primeiramente à Deus, que nos dá força, paciência e foco nos 
momentos de dificuldade. 
Agradecemos também a todo corpo docente da Universidade Paulista que 
nos fornece diariamente informações e incentivos pela busca do 
conhecimento; 
 
 
 
RESUMO 
O presente trabalho tem como objetivo aplicar os conhecimentos teóricos 
obtidos nas disciplinas do curso de Engenharia Elétrica, tais como Eletrônica 
básica, Eletrônica, Circuitos Elétricos e Circuitos Elétricos Aplicados, em um 
projeto de implementação prática na construção de um gerador de energia 
eólica capaz de carregar um celular, além de proporcionar aos acadêmicos 
uma visão sistêmica dos conceitos, promovendo a busca por soluções para 
as dificuldades encontradas no desenvolvimento de projetos. A característica 
principal desta Planta de Geração de Energia Eólica é apresenta uma tensão 
acima de 6 VDC, capaz de carregar um celular. 
Uma planta eólica nada mais é que um conjunto de componentes que gera 
energia cinética através do vento, que é convertida em energia elétrica. 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
Perante a crescente preocupação com efeitos relacionados ao 
meio ambiente e ao aquecimento global, os governos através de acordos 
de âmbito internacional, estão envidando esforços na busca por alternativas 
para reduzir os impactos causados pelas atividades humanas. Dentre as 
atividades mais influentes está a produção de energia elétrica baseada em 
combustíveis fósseis e hidrelétrica. 
Além da preocupação com o meio ambiente, os governos 
também estão buscando a universalização da energia elétrica. Estima-se 
que 16% da população mundial ainda não tem acesso a este recurso. Um 
dos grandes motivos está no fato de que uma parcela significativa desta 
população vive em áreas rurais, onde o acesso à energia é dificultado pelas 
longas distâncias das unidades geradoras e os elevados custos de 
transmissão. 
Este cenário impulsionou o estudo e o desenvolvimento do 
mercado para novas formas de produção de energia sem a dependência de 
sistemas centralizados de geração, baseados em fontes renováveis. Neste 
cenário, destacam-se a energia solar, eólica e biomassa. Porém, os custos 
de implementação dessas soluções ainda são relativamente elevados para 
pequenos consumidores, o que acaba desestimulando os investimentos. 
Com isso, cresceu a tendência pela busca alternativas onde os próprios 
consumidores constroem suas soluções com matérias primas de fácil 
acesso afim de atender às suas necessidades. 
Neste sentido, o trabalho que se segue busca desenvolver uma 
solução alternativa para a geração de energia de forma isolada, de baixo 
custo e de fácil manuseio, capaz de gerar energia elétrica para pequenas 
cargas. 
 
 
 
 
2. OBJETIVO 
As Atividades Práticas Supervisionadas (APS) têm o objetivo de aplicar 
conhecimentos teóricos obtidos nas disciplinas do curso de Engenharia Elétrica 
/ Eletrônica em projetos de implementação prática, além de proporcionar aos 
acadêmicos uma visão sistêmica dos conceitos, promovendo ao aluno a busca 
por soluções para dificuldades encontradas em desenvolvimento de projetos 
com protótipos. 
Outra meta relaciona-se com a forma de apresentação, buscando 
adequar os acadêmicos para apresentações formais e desenvoltura em 
oratórias. Com o trabalho escrito, busca-se aprimorar gradativamente a escrita 
dos acadêmicos conforme regras da norma culta e formatação de acordo com a 
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). 
A finalidade do projeto acadêmico foi proporcionar o desenvolvimento do 
protótipo de uma Planta Geradora de energia Eólica capaz de carregar um 
celular, utilizando e aprimorando os conceitos obtidos no curso de Engenharia 
Elétrica. A característica principal desta Planta Geradora de energia eólica é 
fornecer uma tensão acima de 6 VDC na saída do terminal fêmea. Para tanto, o 
projeto acadêmico baseou-se em experiências didáticas similares bem-
sucedidas, cuja principal intenção é ensinar o conhecimento teórico ao aluno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS 
3.1. SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELETRICA 
Podemos citar aqui algumas formas de geração de energia elétrica são 
elas: 
 Hidroelétrica 
 Solar Eólica 
 Nuclear 
 Biomassa 
As hidrelétricas funcionam por meio de grandes turbinas que giram devido 
à força das águas. A água passa por tubos que são interligados às turbinas, 
fazendo-as girar. Cada turbina é acoplada a um equipamento chamado gerador, 
formando, assim, a unidade geradora que faz a transformação da energia 
mecânica, do movimento das pás da turbina, em energia elétrica. 
 
O processo da energia solar para produção de energia (chamado de efeito 
fotovoltaico) utiliza placas solares produzidas em material semicondutor para, 
quando as partículas de luz solar (fótons) incidirem, os elétrons do material 
semicondutor entrarem em movimento, gerando eletricidade. 
A energia solar é gerada pelas placas solares e levada ao inversor solar, 
equipamento responsável por transformar a corrente elétrica contínua em 
alternada e, então, ser distribuída para o local de consumo e utilizada pelos 
equipamentos. 
Energia eólica é a energia proveniente da força dos ventos. Sua geração 
começa com dois elementos principais: vento e aerogerador (também conhecido 
como turbina eólica). A força do primeiro movimenta as pás do segundo, girando 
o rotor no interior da nacele. Através do multiplicador, a energia mecânica chega 
ao gerador, que finaliza o processo e a converte em energia elétrica. 
 
A obtenção de energia elétrica a partir da energia nuclear é similar ao 
processo utilizado em uma usina termoelétrica, onde as turbinas que geram a 
eletricidade propriamente ditam também é movimentada por vapores de água 
gerados em caldeiras. A diferença reside na forma como a água é aquecida, que 
ao invés de utilizar o calor proveniente da queima de combustíveis fósseis, utiliza 
o calor de materiais radioativos como urânio. 
Uma usina de biomassa funciona usando o vapor produzido pela 
combustão de material orgânico. O vapor rotaciona uma turbina conectada a um 
gerador elétrico que gera energia elétrica. 
 
 
3.3. PRINCIPAIS PARTES DE UMA TURBINA EÓLICA 
 
 Torre 
 Rotor 
 Narcele 
. 
3.5.1. 
3.5.1. Torre Eólica 
 
 
Figura 1 – Representação de um sistema de geração de energia Eólica. 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
 
 
3.5.1. O que é uma torre Eólica 
 
A torre eólica é um componente que sustenta o rotor e a nacele na altura 
adequada para o funcionamento. 
 
O tamanho das torres depende do projeto do parque, mas é inegável que 
ao longo das últimas duas décadas as torres aumentaram de altura. Foi nesse 
cenário que as torres de concreto passaram a ser mais competitivas do que as 
de aço. 
Com o passar do tempo, as máquinas se tornaram maiores para pegar 
mais vento. Hoje, elas têm uma média de altura que vai de 110 a 130 metros. 
Como os equipamentos usados para captar energia eólica só crescem, esse 
tamanho se faz necessário a tendência é que as torres cheguem a 140 metros 
em um futuro próximo. 
3.4. ROTOR 
 
Figura 1 – Representação de uma torre eólica. 
 
3.5.1. O que é um Rotor? 
 
O rotor eólico é formado por pás, rotor eólico pode ter eixo vertical ou 
horizontal. No primeiro tipo, a energia do vento é aproveitada sem que seja 
 
necessário mudar a posição do rotor uma vez que ele não gira seguindo a 
direção do vento. 
O rotor eólico horizontal, por sua vez, tem funcionamento parecido com o 
de moinhos de vento, com perfil aerodinâmico, contendo de uma a três pás. Os 
modelos com três turbinas são considerados os mais eficientes, com bom custo-
benefício. 
 
3.5. NARCELE 
 
Figura 1 – Representação de uma Narcele. 
 
 
3.5.1. O que é a Narcele? 
 
Narcele é o compartimento instalado no alto da torre e que abriga todo o 
mecanismo do gerador, o qual pode incluir: caixa multiplicadora, freios, 
embreagem, mancais, controle eletrônico, sistema hidráulico, etc. 
Capacitores ou condensadores são elementos elétricos capazes de 
armazenar carga elétrica, consequentemente energia potencial elétrica. 
Ele é constituído de duas peças condutoras que são chamadas de 
armaduras. Entre essas armaduras existe um material que é chamado de 
dielétrico. Dielétrico é uma substância isolante que possui alta capacidade de 
resistência ao fluxo de corrente elétrica. A utilização dos dielétricos tem várias 
 
vantagens. A mais simples de todas elas é que com o dielétrico podemos colocar 
as placas do condutor muito próximo sem o risco de que eles entrem em contato. 
Qualquer substância que for submetida a uma intensidade muito alta de campo 
elétrico pode ser tornar condutor, por esse motivo é que o dielétrico é mais 
utilizado do que o ar como substância isolante, pois se o ar for submetido a um 
campo elétrico muito alto ele acaba por se tornar condutor. Os capacitores são 
utilizados nos mais variados tipos de circuitos elétricos, nas máquinas 
fotográficas armazenando cargas para o flash, por exemplo. Eles podem ter o 
formato cilíndrico ou plano, dependendo do circuito ao qual ele está sendo 
empregado. 
 
4. ETAPA DE CONTRUÇÃO 
4.1. PROJETO 
 
 
Minha ideia foi criar um protótipo com matérias não tão caro, recicláveis 
que normalmente temos em casa que acabamos jogando fora. 
Ainda na fase de planejamento e projeto, a fim de verificar se todas as 
dimensões pré-estabelecidas estavam adequadas à necessidade, realizar 
pequenos testes e modificações. 
 
4.1.1. Diagrama 
 
 
 
 
 Figura 24 – Diagrama elétrico do gerador eólico. 
 
 
 
4.2.1. Lista de Componentes 
 
Tabela 3 – Lista de componentes da planta Eólica 
 
CUSTOS APS 1º SEM 2021 - PLANTA DE GERAÇÃO DE ENERGIA 
EÓLICA 
Item Descrição Qtd. 
Preço 
unitário 
Preço 
total 
Motor de impressora 
12-24 vca / 7800rpm 1un **** **** 
Hélice de ventilador 
30 centimetro 
1un 
Base de madeira 200x200x5m 1un **** **** 
Cabo paralelo de cobre 
NU 
1,5mm 2 Mts **** **** 
Capacitor 1000uF, 50v 1un **** **** 
Diodo 1N 4002 1un **** **** 
Parafuso Cabeça chata 
3x20mm 
 
20un **** **** 
Abraçadeira de Nylion 
4,8x300mm 
4,8x300mm 10un **** **** 
Caibro de madeira 5x5 mm 0,4 metros 1un **** **** 
Carregador veicular 
portatil 
**** 1un **** **** 
Abraçadeira tipo U ¾ Polegadas 1un **** **** 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. RESULTADOS OBTIDOS 
Dados obtidos: 
● O motor utilizado consegue gerar até 17,8V 
● Saída dos bornes – Valor Medido = 14V 
● A saída do borne foi acoplada um carregador de celular automotivo. 
● Na saída do carregador automotivo – valor Medido 6VCC 
 
 
6. CONCLUSÃO 
 A proposta oferecida aos alunos de Engenharia Elétrica foi positiva pelo 
fato de proporcionar o envolvimento de todos no contexto acadêmico, bem como 
na execução funcional, uma vez que todo trabalho em grupo leva a dedicação e 
empenho de todos para alcançar o melhor trabalho possível. 
 A parte de dimensionamento dos componentes e consultas à datasheets 
teve grande relevância, uma vez que os conhecimentos recém-adquiridos nas 
disciplinas foram necessários. 
 
7. ANEXOS 
ANEXO A - DATASHEET RESUMIDO MOTOR 
ANEXO B - DATASHEET RESUMIDO CAPACITOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
BOYLESTAD, R., NASHELSKY, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de 
Circuitos. Rio de Janeiro: LTC, 1999. 
BRASIL ESCOLA. Energias renovaveis. Disponível em: 
<http://www.brasilescola.com/energiarenovaveis.htm>. Último acesso em 
25/04/21. 
CIPELLI, A. M. V., SANDRINI, W. J. Energia Eólica. São Paulo: Érica, 1984. 
CKOSOW, I. Eletricidade através do vento. Rio de Janeiro: Globo, 2000. 
ELISABETE. LED (Diodo emissor de luz). Disponível em: <http://www.fsc. 
ufsc.br/~canzian/fsc5508/artigos/led-cefet.pdf>. Último acesso em 16/11/14. 
FAETEC. Reguladores 78 e 79. Disponível em: <http://sites.google.com/site/ 
trabalhodidatico/faetec-2010---eletronica/reguladores-78-e-79>. Último acesso 
em 16/11/14. 
FONTES, M. B. A. Reguladores de tensão. Disponível em: <http://www.lsi. 
usp.br/~bariatto/fatec/aca/aula4-reguladores.pdf>.Último acesso em 16/11/14. 
LURCH, E. Norman. Fundamentos de Eletrônica. Rio de Janeiro: LTC, 1984. 
MALVINO, A. P. Eletrônica I. São Paulo: McGraw-Hill, 1987. 
MARQUES, Domiciniano. Capacitores - O que são e para que servem. 
Disponível em:<http://www.eletronicaprogressiva.net/2013/07/O-que-e-um-
resistor-para-que-serve-associacao-em-serie-e-paralelo.html>. Último acesso 
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MSPC. Fontes de alimentação I-10. Disponível em: <http://www.mspc.eng.br/ 
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PAIVA, E. Máquinas Elétricas – Transformadores. Disponível em: 
<http://www.estv.ipv.pt/PaginasPessoais/eduardop/MqE/transformadores.pdf>. 
Último acesso em 16/11/14. 
FURLAN, R. Retificadores. Disponível em: <http://www.lsi.usp.br/~roseli/www/ 
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SANTOS, R. B. Regulador de tensão usando CI. Disponível em: 
<http://bairrospd.kit.net/fonte_aliment/Regulador%20de%20tensao%20com%20
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SEDRA, A. S., SMITH K. C. Microeletrônica. 5ª Ed. São Paulo: Pearson 
Prentice Hall, 2007. 
TOCCI, Ronald; WIDMER, Neal S. Sistemas digitais: princípios e aplicações. 7 
ed. São Paulo: LTC.