3) Utilizando os dados da tabela realizem um gráfico de Rotação versus Tensão fornecida pelo gerador-stamped

Prévia do material em texto

(99) 99119-3171
 (99) 99119-3171
Olá, estudante!!! Somos da Excellence Educacional e iremos
 te ajudar com essa atividade! Entre em contato conosco.
MAPA - GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA - 54_2024
 
excellence001
MAPA - GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA - 54_2024
Usinas Geradoras.
Olá, Estudante!
Seja bem-vindo à nossa atividade MAPA da disciplina Geração de Energia Elétrica. Esta 
atividade tem como tema “Usinas Gerador”. Nesta atividade você encontrará situações em 
que   terá  que  aplicar  os   conhecimentos  adquiridos  durante  a  disciplina  de  Geração  de 
Energia Elétrica para propor a escolha de alguns problemas.
As suas tarefas nesse M.A.P.A. serão:
Identificar as características das usinas geradoras.
Determinar características de projeto e viabilidade econômica.
Bom trabalho!
Profº Me. Murilo F. Coradini
INSTRUÇÕES DE ENTREGA
Este é um trabalho INDIVIDUAL.
As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo de Resposta MAPA Geração de 
Energia Elétrica disponibilizado. Sobre o seu preenchimento, é necessário o cumprimento 
das seguintes diretrizes:
Não serão aceitas  respostas que constam apenas o  resultado numérico,  sem que seja 
demonstrado o raciocínio que o levou a encontrar aquela resposta;
Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder os questionários deve 
ser citada ao final da questão;
Após inteiramente respondido, o Modelo de Resposta MAPA Geração de Energia Elétrica 
deve ser enviado para correção pelo seu Studeo em formato de arquivo DOC / DOCX ou 
PDF, e apenas estes formatos serão aceitos;
O Modelo de Resposta MAPA Geração de Energia Elétrica pode ter quantas páginas você 
precisar para respondê-lo, desde que siga a sua estrutura;
O  Modelo  de  Resposta  MAPA Geração  de  Energia  Elétrica  deve  ser  enviado  única  e 
exclusivamente pelo seu Studeo, no campo "M.A.P.A." desta disciplina. Toda e qualquer 
outra forma de entrega deste Modelo de Resposta MAPA não é considerada.
A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação, então preencha tudo com 
cuidado, explique o que está fazendo, responda as perguntas e mostre sempre o passo a 
passo das resoluções e deduções. Quanto mais completo seu trabalho, melhor!
Problemas frequentes a evitar:
excellence001
Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de envio;
Se   você   usa   OPEN   OFFICE   ou   MAC,   transforme   o   arquivo   em   PDF   para   evitar 
incompatibilidades;
Verifique se você está enviando o arquivo correto! É o MAPA da disciplina certa? Ele está 
preenchido adequadamente?
Como enviar o arquivo:
Acesse no Studeo o ambiente da disciplina e clique no botão M.A.P.A. No final da página há 
uma caixa tracejada de envio de arquivo. Basta clicar nela e então selecionar o arquivo de 
resposta da sua atividade;
Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois uma vez finalizado 
você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique no link gerado da sua 
atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue.
Sobre plágio e outras regras:
Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados;
Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que você tenha 
sido o autor.
A equipe de mediação está à sua disposição para o atendimento das dúvidas por meio do 
“Fale com o Mediador” em seu Studeo. Aproveite essa ferramenta!
Olá, pessoal!
Como   futuros   engenheiros   eletricistas,   é   essencial   que   compreendam   os   desafios 
enfrentados na geração de energia elétrica. O conhecimento profundo desses problemas 
não só ajudará na resolução de questões técnicas, mas também permitirá fornecer soluções 
eficazes para os clientes.
Problemas Enfrentados na Geração de Energia Elétrica:
Variabilidade da Fonte de Energia: Fontes renováveis, como a solar e a eólica, apresentam 
variabilidade natural.  A  produção pode oscilar  com as condições climáticas,  afetando a 
estabilidade e a confiabilidade da rede elétrica.
Eficiência   dos  Geradores:   A   eficiência   dos   geradores   varia   com   o   tipo   de   tecnologia 
utilizada. Geradores a carvão, gás e nuclear têm diferentes níveis de eficiência e impacto 
ambiental, influenciando os custos e as emissões de gases poluentes.
Manutenção e Vida Útil  dos Equipamentos: O desgaste dos equipamentos é um desafio 
constante.  A manutenção preventiva e corretiva é crucial  para evitar  falhas e garantir  a 
continuidade   da   geração.   Isso   inclui   a   análise   da   vida   útil   dos   equipamentos   e   a 
necessidade de substituições ou atualizações.
Impacto Ambiental:  A geração de energia pode ter  impactos significativos sobre o meio 
ambiente, desde a poluição atmosférica até a alteração de ecossistemas locais. A gestão 
desses   impactos   é   uma   parte   importante   do   planejamento   e   operação   das   plantas 
excellence001
geradoras.
Custo e Investimento: A construção e operação de usinas geradoras exigem investimentos 
significativos. A análise de custos, retorno sobre o investimento (ROI) e financiamento são 
aspectos críticos para viabilizar projetos de geração de energia.
Regulamentação e Políticas  Públicas:  A conformidade com regulamentações e políticas 
governamentais   é   essencial.   As   leis   podem   variar   conforme   o   país   e   a   região,   e   o 
cumprimento dessas normas é necessário para operar legalmente e evitar penalidades.
Os exercícios a seguir são projetados para refletir situações reais que um engenheiro de 
uma empresa de consultoria pode enfrentar no seu dia a dia. Eles envolvem a análise de 
matrizes elétricas e a aplicação de conceitos para resolver problemas práticos de geração 
de energia.
Para   realização   da   nossa   atividade,   será   necessário   realizar   o   experimento 
“AEROGERADORES PARA GERAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA”, então é importante seguir 
todo o   roteiro  e   realizar   todas  as  atividades,   (1,  2  e  3),  assim,  depois  de   ler  a  nossa 
atividade MAPA (é importante, pois será solicitado algumas fotos do processo), leia o roteiro 
do experimento com muita  atenção,   realize o experimento primeiro  e depois  volte  para 
continuar a nossa atividade.
Roteiro   disponível   em: 
https://221322w.ha.azioncdn.net/Arquivo/ID/8051/experimentos/aerogeradores-geracao-
energia-eolica.html
Imagine   que   um   cliente   chega   com   um   aerogerador   e   queira   fazer   alguns   testes,   o 
aerogerador   em   questão   é   o   utilizado   no   experimento   “AEROGERADORES   PARA 
GERAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA”, então seu primeiro passo é realizar todo experimento.
No   primeiro   momento,   será   observado   o   comportamento   do   aerogerador   em   vazio, 
levantando uma curva de tal situação. Siga os passos 1 ao 14 da situação 1 da atividade 3 
do experimento:
1) Tire fotos do processo do passo 12 quando a tensão fornecida do gerador é de 4,1, 8,9 e 
12 V (Mostrando os valores nos instrumentos).
2) Complete a tabela com os valores de frequência e rotação com os valores experimentais 
encontrados:
Tensão Fornecida pelo Gerador 
(V)
Frequência 
(Hz)
Rotação do Gerador 
(RPM)
0
1,8
4,1
excellence001
6,3
8,9
10,8
11,5
12
Fonte: Elaborado pelo autor.
3) Utilizando os dados da tabela realizem um gráfico de Rotação versus Tensão fornecida 
pelo gerador, pode-se utilizar software para gráficos.
Agora, observaremos o aerogerador quando ele está conectado às cargas de teste, sigam 
os passos 1 ao 12 da situação 2 da atividade 3.
4) Tire fotos do processo do passo 8 quando a tensão fornecida do gerador é de 4,9, 7,5 e 
12 V (Mostrando os valores nos instrumentos).
5) Varie a frequência da tensão fornecida ao motor, para cada nível de tensão fornecida na 
tabela encontre o valor  da  frequência,   rotação do gerador,  corrente de  linha e potência 
trifásica, complete a tabela com os valores encontrados:
TensãoFornecida pelo 
Gerador (V)
Frequência 
(Hz)
Rotação do 
Gerador (RPM)
Corrente de 
linha (A)
Potência 
Trifásica (W)
0,4
1,1
2,3
3,5
4,9
6,1
7,5
8,8
10,2
11,6
12
Fonte: Elaborado pelo autor.
6) Monte um gráfico que relaciona a rotação do gerado à potência trifásica, pode-se utilizar 
software para gráficos.
7) Sabendo que a velocidade do vento é dada pela equação:
excellence001
Onde, ρ é a massa específica do ar, A é a área de varredura das pás do rotor e P é a 
potência do potencial eólico, (por facilidade assumiremos um sistema sem perdas, então 
seria igual à potência trifásica).
a) Sabendo disto e considerando, A=π[0,575]² m² e ρ = 1,184 kg/m³, determine a velocidade 
do vento para cada valor de potência e preencha a tabela:
Tensão Fornecida pelo Gerador 
(V)
Potência 
Trifásica
(W)
Velocidade do Vento 
(m/s)
0,4
1,1
2,3
3,5
4,9
6,1
7,5
8,8
10,2
11,6
12
Fonte: Elaborado pelo autor.
b) Agora considerando, A=π[1,15]² m² e ρ = 1,184 kg/m³ complete a tabela:
Tensão Fornecida pelo Gerador 
(V)
Potência 
Trifásica
(W)
Velocidade do Vento 
(m/s)
0,4
1,1
2,3
3,5
excellence001
4,9
6,1
7,5
8,8
10,2
11,6
12
Fonte; Elaborado pelo autor.
8)  Agora  faça em um mesmo gráfico,  um gráfico de Velocidade do vento por  Potência 
Trifásica para as duas condições vistas em 7a) e 7b). E responda qual efeito teve ao dobrar 
o raio da Pá.
9) Considerando uma velocidade média de 8,6 m/s encontre qual será o custo unitário de 
geração para a usina eólica com as 20 turbinas (em R$/kW.ano), considerando o caso 7b 
A=π[1,15]² m² e ρ = 1,184 kg/m³), considere o investimento total com a instalação das 20 
turbinas de 280 milhões de reais e considere a potência  instalada soma das potências 
encontradas em uma das turbinas, considere também as seguintes informações.
- Fator de capacidade: 0,70 .
- Taxa de atualização: 12%.
- Vida útil: 20 anos.
- Custo de O&M por aerogerador: 90 R$/kW.ano.
 (99) 99119-3171
 (99) 99119-3171
 (99) 99119-3171
excellence001
 (99) 99119-3171
 (99) 99119-3171
 (99) 99119-3171
 (99) 99119-3171
 (99) 99119-3171
 (99) 99119-3171
 (99) 99119-3171
 (99) 99119-3171
excellence001