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Pergunta 1 1 em 1 pontos Os empreendimentos eólicos são comumente avaliados em termos do seu fator de capacidade , isto é, da razão, em determinado intervalo de tempo , entre a produção de energia efetiva da planta e o que seria produzido se ela operasse continuamente na sua potência nominal . O fator de capacidade é estimado por meio da Equação . A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Se um aerogerador entrega, de forma regular, uma potência menor que sua potência nominal, será registrado um FC maior do que 1. Pois: II. O produto da equação do FC aumenta quando a potência regularmente entregue pelo aerogerador é menor que a nominal. A seguir, assinale a alternativa correta: Resposta Selecionada: As asserções I e II são proposições falsas. Resposta Correta: As asserções I e II são proposições falsas. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois, quando a potência entregue por um aerogerador é menor que a nominal, o numerador da equação diminui e, dessa forma, o fator de capacidade se revela menor que 1. O produto do denominador independe da potência entregue pela turbina eólica; ele só aumenta à medida que o tempo aumenta. Pergunta 2 1 em 1 pontos Uma empresa pretende instalar uma turbina eólica de eixo horizontal em um dado local cujo perfil de velocidade será apresentado na figura a seguir. Note que a velocidade do vento não varia com a altura (perfil uniforme). A empresa pode escolher entre duas turbinas que têm a mesma eficiência de conversão: a opção A possui torre de 150 m de altura e rotor de 70 m de diâmetro e a opção B possui torre de 120 m de altura e rotor de 80 m de diâmetro. Observe a figura a seguir: Figura - Turbina eólica Fonte: Elaborada pelo autor. Em relação à quantidade de energia produzida, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). I. ( ) A melhor escolha é o aerogerador A, uma vez que a torre mais alta irá favorecer a produção de energia. II. ( ) A turbina eólica B irá gerar mais energia, pois a área varrida pelo rotor é maior, mesmo tendo uma torre menor. III. ( ) Ambas as opções, A e B, gerarão a mesma quantidade de energia, porque têm a mesma eficiência. IV. ( ) A altura da torre não irá afetar a quantidade de energia produzida, pois a velocidade do vento não depende da altura. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Resposta Selecionada: F, V, F, V. Resposta Correta: F, V, F, V. Comentário da resposta: Resposta correta. A sequência está correta, pois na situação apresentada, a velocidade do vento não varia com a altura, portanto, em termos de potência, não faz diferença aumentar ou diminuir o tamanho da torre. Nesse sentido, a área varrida será o fator decisivo, uma vez que a massa específica do ar é a mesma em ambos os cenários ( ), logo, a opção B gerará mais energia. Pergunta 3 1 em 1 pontos Atualmente, é possível construir sistemas eólicos híbridos, isto é, sistemas de geração compostos por um aerogerador e uma outra fonte de energia. Dessa forma, é possível otimizar o aproveitamento das fontes de energia disponíveis localmente e, ao mesmo tempo, reduzir a taxa de interrupção do serviço em regiões não interligadas. A partir da informação apresentada e do conteúdo estudado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Nos sistemas híbridos que alimentam, simultaneamente, cargas AC e cargas CC, é necessário instalar um inversor de frequência. Pois: II. Os aerogeradores de pequeno porte geram potência em CC que pode ser utilizada para alimentar diretamente eletrodomésticos AC. A seguir, assinale a alternativa correta: Resposta Selecionada: A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa. Resposta Correta: A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois os sistemas híbridos costumam gerar em corrente CC, no entanto, a maioria das cargas modernas requer uma fonte AC. Se um sistema híbrido consegue alimentar tanto cargas CC quanto cargas AC, o segundo grupo de cargas (cargas AC) requererá a conversão do fluxo de corrente contínua para corrente alternada, visando a viabilizar sua utilização, portanto, será necessário instalar um inversor de frequência que realize essa função. Pergunta 4 0 em 1 pontos Além de classificar as turbinas eólicas em função da disposição do eixo do rotor (horizontal ou vertical), também é possível classificá-las de acordo com a posição do rotor em relação à torre. Essa classificação tem origem na navegação marítima e diz respeito à direção de incidência do vento. Considerando a informação apresentada e o conteúdo estudado sobre a classificação dos aerogeradores, analise as afirmativas a seguir: I. Quando o rotor se encontra a jusante da torre, é dito aerogerador a barlavento. II. O aerogerador cujo rotor se encontra a montante da torre, é dito a sotavento. III. O aerogerador com rotor a barlavento tem o rotor localizado a montante da torre. IV. No aerogerador com rotor a sotavento, o rotor se encontra a jusante da torre. Está correto o que se afirma em: Resposta Selecionada: [Sem Resposta] Resposta Correta: III e IV, apenas Comentário da resposta: Sua resposta está incorreta. A alternativa é incorreta, pois a classificação dos aerogeradores em função da posição do rotor é: turbinas com rotor a montante, isto é, quando o rotor está à frente da torre, é barlavento; turbina com rotor a jusante, isto é, quando o rotor está atrás da torre, é sotavento. Pergunta 5 1 em 1 pontos Uma turbina eólica é a junção de vários componentes, como torre, nacelle, caixa multiplicadora, gerador elétrico e pás. A depender do modelo e do fabricante do aerogerador, é possível encontrar torres de aço ou de concreto, assim como geradores elétricos síncronos ou assíncronos. Em relação à função dos principais componentes de um aerogerador, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). I. ( ) A torre sustenta todos os demais componentes a uma altura adequada. II. ( ) A pá transforma a energia potencial do vento em energia mecânica de eixo. III. ( ) A caixa multiplicadora reduz a velocidade do rotor para acionar o gerador. IV. ( ) O gerador elétrico transforma a energia mecânica de eixo em eletricidade. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Resposta Selecionada: V, F, F, V. Resposta Correta: V, F, F, V. Comentário da resposta: Resposta correta. A sequência está correta, pois o componente responsável por elevar e sustentar o aerogerador é a torre. O gerador elétrico é usado para transformar a energia mecânica de eixo em eletricidade; já a energia mecânica provém do rotor, tendo origem nas pás que a produzem como resultado da transformação parcial da energia cinética do vento. Como o rotor gira a baixas velocidades, é necessário usar uma caixa multiplicadora para se atingir a velocidade de rotação requerida pelo gerador elétrico. Pergunta 6 1 em 1 pontos A curva de duração da potência, conforme a figura a seguir, é um gráfico que descreve a potência que um aerogerador pode entregar em função do número de horas acumuladas a partir dos registros de velocidade do vento. Para cada velocidade, é somado o número de horas durante as quais será entregue uma potência maior ou igual à declarada pelo fabricante no correspondente ponto de operação. Observe a figura a seguir. Figura - Gráfico curva de duração Fonte: Elaborada pelo autor. Considerando a informação apresentada e o conteúdo estudado, analise as afirmativas a seguir:I. A partir da curva apresentada, é possível concluir que, durante 2628 horas, o sistema irá gerar uma potência igual ou maior que 300 kW. II. Para estimar a produção de energia durante o período descrito pela curva de duração, basta integrá-la em função do tempo. III. Assim como a densidade de probabilidade das velocidades, a distribuição de probabilidade das potências segue uma distribuição normal. IV. A máxima potência apresentada na curva de duração anual é calculada por meio da equação no instante zero. Está correto o que se afirma em: Resposta Selecionada: I e II, apenas. Resposta Correta: I e II, apenas. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois, no gráfico apresentado, todas as potências correspondentes ao domínio de 0 a 2628 h é maior ou igual que 300 kW, logo, a potência entregue neste período é de pelo menos 300 kW. Para determinar a energia produzida, basta fazer a somatória da energia gerada em cada um dos instantes mapeados, isto é, integrar a curva. A velocidade do vento segue uma distribuição de Weibull não normal. A máxima potência registrada na curva de duração anual corresponde à máxima potência que a máquina entrega e não à potência “bruta” do vento ( ). Pergunta 7 0 em 1 pontos Os aerogeradores atualmente disponíveis podem ser classificados em dois grandes grupos: aerogeradores de eixo horizontal ( horizontal axis wind turbine HAWT ) e aerogeradores de eixo vertical ( vertical axis wind turbine VAWT ). A escolha do tipo de aerogerador depende do uso final e das condições locais da instalação. Sobre os tipos de aerogeradores, de eixo vertical ou horizontal, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). I. ( ) O aerogerador Darrieus-H, de eixo horizontal, destaca-se pelo seu baixo custo de fabricação. II. ( ) O maior aerogerador de eixo vertical, atualmente em construção, terá uma capacidade nominal de 14 MW. III. ( ) O aerogerador Savonius consegue operar com o eixo disposto de forma horizontal e vertical. IV. ( ) Os cataventos são turbinas eólicas de eixo horizontal cujo rotor costuma ter mais do que quatro pás. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Resposta Selecionada: F, F, F, F. Resposta Correta: F, F, V, V. Comentário da resposta: Sua resposta está incorreta. A sequência está incorreta, pois o aerogerador Darrieus-H é uma turbina de eixo vertical, não horizontal. O maior aerogerador do mundo (o SG 14-222 DD), atualmente em construção, é da Siemens e possui eixo horizontal, não vertical. O aerogerador Savonius destaca-se pela sua flexibilidade e consegue aproveitar o vento disposto de forma horizontal ou vertical. Na classificação de aerogeradores de eixo horizontal, aqueles com mais de quatro pás são denominados cataventos. Pergunta 8 1 em 1 pontos Leia o trecho a seguir: “O projeto de cada turbina eólica (aerogerador) depende das velocidades do vento no local. A velocidade do vento mínima que faz a turbina se mover é chamada de velocidade média mínima e, na maioria das turbinas eólicas, é 11 km/h, embora alguns aerogeradores de eixo vertical funcionem com apenas 8 km/h” KEELER, M. VAIDYA, P. Fundamentos de projeto de edificações sustentáveis. Porto Alegre: Bookman, 2018. p. 192. Em relação ao intervalo de velocidade do vento, que possibilita a operação de um aerogerador, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). I. ( ) A velocidade de corte de um aerogerador de eixo horizontal é de cerca de 100m/s. II. ( ) A velocidade de partida de um aerogerador moderno é de aproximadamente 3m/s. III. ( ) A potência gerada por um aerogerador independe da velocidade média do vento. IV. ( ) O aerogerador freia quando a velocidade do vento supera a velocidade de corte. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Resposta Selecionada: F, V, F, V. Resposta Correta: F, V, F, V. Comentário Resposta correta. A sequência está correta, pois a velocidade da resposta: média mínima ou velocidade de partida de um aerogerador é da ordem de 11 km/h (aproximadamente 3m/s), e quando a velocidade de corte é atingida (geralmente 20 a 25 m/s), o sistema de freio do rotor é acionado para evitar qualquer dano. A potência entregue por uma turbina eólica depende diretamente da velocidade do vento. Pergunta 9 1 em 1 pontos A medição da velocidade do vento deve ser realizada, idealmente, na altura da torre do aerogerador. No entanto, em estudos preliminares de potencial, os dados disponíveis a partir das estações meteorológicas são, geralmente, coletados a baixas alturas, logo, é necessário apelar ao uso da extrapolação. Considerando essa informação e o conteúdo estudado, assinale a alternativa correta, que descreve a função da extrapolação vertical: Resposta Selecionada: A extrapolação vertical permite estimar a velocidade do vento a uma altura desejada a partir da velocidade a uma altura conhecida. Resposta Correta: A extrapolação vertical permite estimar a velocidade do vento a uma altura desejada a partir da velocidade a uma altura conhecida. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois a extrapolação da velocidade do vento a diferentes alturas pode ser realizada via lei da potência ou via perfil logarítmico. Em ambos os casos, a extrapolação permite estimar a velocidade do vento a uma altura desejada a partir da velocidade a uma altura conhecida. Pergunta 10 1 em 1 pontos Dois aerogeradores cujas características elétricas são idênticas vão ser instalados à mesma altura (100m), conforme mostra a figura a seguir. O aerogerador A possui um rotor com 110 m de diâmetro e a velocidade média do vento no local de instalação é de 10 m/s. Já o aerogerador B possui um rotor maior, com 125 m de diâmetro, mas a velocidade média do vento no local é menor, 9 m/s. Observe a figura a seguir: Figura - Aerogeradores Fonte: Elaborada pelo autor. Considerando o cenário descrito e o conteúdo estudado, assinale a alternativa que descreve o comportamento de ambos os aerogeradores: Resposta Selecionada: A potência produzida pelo aerogerador A é maior que a potência produzida pelo aerogerador B. Resposta Correta: A potência produzida pelo aerogerador A é maior que a potência produzida pelo aerogerador B. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois, em ambos os casos, a potência entregue vai ser proporcional ao produto , uma vez que os demais termos da equação de potência são constantes. O produto do aerogerador A é maior que o produto do aerogerador B, portanto, o aerogerador A entregará uma potência maior. Terça-feira, 26 de Outubro de 2021 00h43min57s BRT Pergunta 1 Pergunta 2 Pergunta 3 Pergunta 4 Pergunta 5 Pergunta 6 Pergunta 7 Pergunta 8 Pergunta 9 Pergunta 10
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