Turbina Eólica - Classificação

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Turbina Eólica – Classificação
Fundamentos Energias Eólica e 
Fotovoltaica
Turbina Eólica – Classificação
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❑ As turbinas eólicas são classificadas segundo:
✓Orientação do eixo rotativo das pás;
✓Sentido do fluxo de ar com relação ao rotor;
✓Potência da turbina;
✓Utilização ou não de caixa de engrenagens;
✓ Instalação em terra ou no mar;
✓Conectada ou isolada da rede elétrica.
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖Orientação do eixo rotativo das pás
❑ Eixo Horizontal
✓ Domina a maior parte da indústria
eólica;
✓ O eixo de rotação da turbina eólica é
horizontal ou paralelo ao solo;
✓ Acesso a ventos de maiores
velocidades devido à altura da torre.
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖Orientação do eixo rotativo das pás
❑ Eixo Vertical
✓ Utilizadas em pequenas aplicações
eólicas, como as residenciais.
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❑ Upwind
❖ Sentido do fluxo de ar (turbinas horizontal)
✓ A maioria das turbinas eólicas de eixo
horizontal são assim;
✓ Os rotores eólicos “enfrentam” o vento;
✓ Necessário controle ativo para a
orientação do rotor em relação ao
vento.
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖ Sentido do fluxo de ar (turbinas horizontal)
❑ Downwind
✓ O vento passa primeiro através da
nacelle e torre, e depois chega às
pás;
✓ Exige que as pás do rotor sejam mais
flexíveis, o que gera ruídos, e com
isso uma baixa aceitação.
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖ Potências das turbinas eólicas
❑Microturbinas eólicas
✓ Potência nominal menor que 75 kW;
✓ Adequadas em locais onde a rede elétrica não está
disponível;
✓ Precisam de baixas velocidades de vento para o arranque
e operam em velocidades de vento moderadas.
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖ Potências das turbinas eólicas
❑ Turbinas eólicas pequenas
✓ Geralmente se referem às turbinas com potência de saída
menores que 100 kW.
❑ Turbinas eólicas médias
✓ São os tipos mais comuns, com potência nominal de
100kW a 1 MW.
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖ Potências das turbinas eólicas
❑ Turbinas eólicas de grande porte
❑ Turbinas eólicas ultra grandes
✓ Potências entre 1 MW e 10 MW. Utilizada especialmente
em parques eólicos localizados no mar (offshore).
✓ Possuem capacidades acima de 10 MW.
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖ Utilização ou não de caixa de engrenagens
❑ Acionamento por engrenagem
✓ Adaptação da velocidade do rotor à velocidade de rotação
mais elevada dos geradores convencionais;
✓ Velocidade angular dos rotores geralmente varia na faixa
de 20 a 150 rpm;
✓ Geradores elétricos trabalham com rotações muito mais
elevadas, geralmente entre 1.200 a 1.800 rpm.
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖ Utilização ou não de caixa de engrenagens
❑ Acionamento por engrenagem
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖ Utilização ou não de caixa de engrenagens
❑ Acionamento direto
✓ Superior em termos de eficiência energética,
confiabilidade e simplicidade;
✓ Entretanto requer um gerador de maior peso e volume.
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖ Instalação em terra ou no mar
❑ Turbinas eólicas terrestres (onshore)
✓ Menor custo das fundações e na construção das torres;
✓ Maior facilidade de integração com a rede elétrica;
✓ Acesso mais conveniente para operação e manutenção.
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖ Instalação em terra ou no mar
❑ Turbinas eólicas marítimas (offshore)
✓ Excelente recurso eólico no mar, em termos de
intensidade de energia eólia e continuidade;
✓ Produção de maior potência e maior tempo de operação;
✓ Restrições ambientais são mais flexíveis (ruído não é
problema).
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖ Instalação em terra ou no mar
❑ Turbinas eólicas marítimas (offshore)
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖ Conectada ou isolada da rede elétrica
❑ Conectadas à rede elétrica (ongrid)
✓ A maioria das turbinas eólicas de médio e grande portes
são usadas em aplicações vinculadas à rede elétrica;
✓ Não necessita de baterias para o armazenamento da
energia elétrica produzida.
Turbina Eólica – Classificação
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS EÓLICA
❖ Conectada ou isolada da rede elétrica
❑ Isoladas da rede elétrica (offgrid)
✓ A maioria das pequenas turbinas eólicas estão fora da
rede (residências, fazendas, telecomunicações, etc.);
✓ Fonte intermitente: variam drasticamente em um curto
período de tempo;
✓ Usadas de forma híbrida com baterias, geradores diesel,
sistemas fotovoltaicos para melhorar a estabilidade.
Turbina Eólica – Classificação
Prof. Dr. Marcos Alves Fontes
marcos.fontes@ifsp.edu.br