trabalho de fisica energia eolica

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introducao
Uma das primeiras formas de energia conhecida, o vento já era empregado para mover barcos à vela de pano em 3.500 a.C.. Em terra os primeiros moinhos de vento talvez tenham aparecidos na Pérsia por volta de 700 d.C. . As pás giravam horizontalmente e eram conectadas diretamente a pedras de moenda que trituravam grãos. A força do vento também é usada para irrigar terras áridas e drenar alagados, e ainda como fonte alternativa de energia para gerar eletricidade.
Energia Eólica
Energia eólica é a transformação da energia do vento em energia útil, tal como na utilização de aerogeradores para produzir eletricidade, moinhos de vento para produzir energia mecânica ou velas para impulsionar veleiros. A energia eólica, enquanto alternativa aos combustíveis fósseis, é renovável, está permanentemente disponível, pode ser produzida em qualquer região, é limpa, não produz gases de efeito de estufa durante a produção e requer menos terreno.  O impacto ambiental é geralmente menos problemático do que o de outras fontes de energia.
Os parques eólicos são conjuntos de centenas de aerogeradores individuais ligados a uma rede de transmissão de energia elétrica. Os parques eólicos de pequena dimensão são usados na produção de energia em áreas isoladas. As companhias de produção elétrica cada vez mais compram o excedente elétrico produzido por aerogeradores domésticos. Existem também parques eólicos ao largo da costa, uma vez que a força do vento é superior e mais estável que em terra e o conjunto tem menor impacto visual, embora o custo de manutenção seja bastante superior. Em 2010, a produção de energia eólica era responsável por mais de 2,5% da eletricidade consumida à escala global, apresentando taxas de crescimento na ordem dos 25% por ano. A energia eólica faz parte da infraestrutura elétrica em mais de oitenta países. Em alguns países, como a Dinamarca, representa mais de um quarto da produção de energia.
CIRCULAÇÃO DOS VENTOS LOCAIS
A força motora primária da brisa do mar é a diferença de temperatura entre a terra e o mar. Quando essa diferença é grande e diurna, podem ser esperadas brisas marinhas relativamente fortes durante as horas da tarde e no começo da noite. As brisas marinhas mais intensas são encontradas naquelas regiões subtropicais secas, ao longo da costa oeste de continentes onde haja um oceano frio. É precisamente nessas regiões que o vento predominante é geralmente fraco e a brisa marinha local é na verdade quase a única fonte de energia eólica por grande parte do ano.
A topografia, ou características físicas do solo, podem influenciar fortemente as características do vento. As montanhas impedem a passagem uniforme dos ventos, o ar canalizado ao redor ou através das aberturas freqüentemente aumenta os ventos fortes locais. A quantidade de eletricidade que pode ser gerada pelo vento depende de quatro fatores: da quantidade de vento que passa pela hélice, do diâmetro da hélice, a dimensão do gerador e o rendimento de todo o sistema. As turbinas são, em princípio, instrumentos razoavelmente simples. O gerador é ligado através de um conjunto acionador a um rotor constituído de um cubo e duas ou três pás. O vento aciona o rotor que faz girar o gerador e produz eletricidade.
Aerogeradores no mar					Aerogeradores em terra
TIPOS DE TURBINAS EÓLICAS
Turbinas eólicas de eixo horizontal: podem ser de uma, duas, três, quatro pás ou multipás. A de uma pá requer um contrapeso para eliminar a vibração. As de duas pás são mais usadas por serem fortes, simples e mais baratas do que as de três pás. As de três pás, no entanto, distribui as tensões melhor quando a máquina gira durante as mudanças de direção do vento. As multipás não são muito usadas, pois são menos eficientes.
Turbinas eólicas do eixo vertical: não são muito usadas, pois o aproveitamento do vento é menor. As mais comuns são três: SAVONIUS, DARRIEUS E MOLINETE.
A potência máxima extraída de uma turbina eólica é:
Pmax. = 16/27. 1/2 . P.a.v. < 0,593
Onde:
P = densidade do ar (tabelado)
A = área correspondente ao diâmetro da área varrida pelas pás
V= velocidade do vento
A potência máxima não ultrapassa 59,3% de eficiência. Este valor é também chamado de limite de BETZ e já foi provado cientificamente.
Energia eólica no Brasil
A primeira turbina de energia eólica do Brasil foi instalada em Fernando de Noronha em 1992. Dez anos depois, o governo criou o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa) para incentivar a utilização de outras fontes renováveis, como eólica, biomassa e Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs). Estas estações podem usar energia hidrelétrica, o carro-chefe da matriz energética do Brasil, que compreende cerca de três quartos da capacidade energética instalada do Brasil.
O alto custo da produção de energia, juntamente com as vantagens da energia eólica como uma fonte de energia renovável, amplamente disponível, tem levado vários países a estabelecer incentivos regulamentando e dirigindo investimentos financeiros para estimular a geração de energia eólica.
A energia eólica no Brasil tinha a capacidade instalada de geração de um pouco mais de 25 MW em 2005, e passou para 2.500 MW, ao final de 2012. A expectativa é que no final de 2013 chegue a 6.000 MW, e entre para o ranking dos 10 maiores países em produção de energia eólica. Para comparação tinha capacidade de 1.000 MW em agosto de 2011, suficiente para abastecer uma cidade de cerca de 400 mil residências. Os 36 parques eólicos e fazendas eólicas do país, em 2009, estavam localizadas no Nordeste (5 estados), Sul (3 estados) e Sudeste (1 estado).  Em 2009, 10 projetos estão em construção, com uma capacidade de 256 MW, e em 2010, 45 iniciaram sua construção para gerar 2.139 MW, em vários estados. A empresa estadunidense General Electric tem uma indústria no Brasil, na cidade de Campinas, e uma parceria com a Tecsis em Sorocaba, para atender a demanda dos novos projetos. 
Apesar de ter um território vasto com ótimo potencial de geração de energia elétrica utilizando o vento, o Brasil ainda produz pouca energia a partir desta fonte. Atualmente, o Brasil produz cerca de 1.200 megawatts, correspondendo a apenas 0,6% de participação no sistema elétrico nacional. São apenas 46 parques eólicos (usinas eólicas) em todo território nacional (dados de 2012). Porém, a boa notícia é que o governo federal contratou 140 novos empreendimentos que deverão estar em operação até o final de 2013. Com estes novos parques eólicos, passaremos a produzir cerca de 5 mil megawatts, passando para 4,2% de participação no sistema elétrico nacional. A geração de energia elétrica através desta fonte é de extrema importância para o Brasil, pois se trata de uma fonte renovável e limpa. Com a energia eólica, nosso país está dando um grande passo na direção do desenvolvimento sustentável.
Principais Parques Eólicos no Brasil:
- Complexo Eólico Alto Sertão I - localizado no semiárido baiano, é o maior parque gerador de energia eólica do Brasil e também da América Latina. As 184 torres geram 294 megawatts de energia (cerca de 30% de toda energia eólica gerada no Brasil). Inaugurado em junho de 2012, o complexo pertence a empresa Renova Energia e teve investimento de 1,2 bilhão de reais.
- Parque Eólico de Osório: instalado no munício gaúcho de Osório, éo segundo maior centro de geração de energia eólica no Brasil (em 2011). Possui a capacidade instalada de 150 megawatts.
- Usina de Energia Eólica de Praia Formosa: instalada na cidade de Camocim (Ceará). Possui a capacidade instalada de 104 megawatts.
- Parque Eólico Alegria: instalado na cidade de Guamaré (Rio Grande do Norte). Possui a capacidade instalada de 51 megawatts.
- Parque Eólico do Rio de Fogo: instalado na cidade de Rio do Fogo (Rio Grande do Norte). Possui capacidade instalada de 41 megawatts.
- Parque Eólico Eco Energy: instalado na cidade de Beberibe (Ceará). Possui capacidade instalada de 25 megawatts.
Custo
O custo de produção de energia continua a representarum desafio significativo para o crescimento da energia eólica. O preço por megawatt-hora (MWh) estabelecido no Brasil para o fornecimento de energia de reserva era de R$ 189, enquanto o teto definido na licitação para as usinas do Complexo Hidrelétrico do Rio Madeira foi de R$ 91 (UHE Jirau), em 2008, e R$ 122 (UHE Santo Antonio) em 2007. Estes preços de hidroeletricidade foram marcados por até 35% em leilões de 2008 e 2007; o fornecimento de energia foi negociado a R$ 71,4/MWh no caso de Jirau, e R$ 78,9/MWh para a usina de Santo Antônio.
Já no leilão da Aneel, realizado em 27 de agosto de 2010, o preço da energia de origem eólica ficou em R$ 130,8/MWh, tendo sido inferior ao da de biomassa e de pequenas centrais hidrelétricas (PCHs).
No leilão de agosto de 2011, o preço da energia eólica atingiu um novo patamar, ainda mais baixo, R$99,58/MWh, ficando até mais barato que a energia de termoelétricas a gás natural. Neste leilão foi vendido mais de 1.900MW, valor maior que o total de energia eólica instalado no país até o momento, assim, a produção de energia eólica no país vai mais que dobrar até 2014, ano de conclusão dos projetos vendidos no leilão.
Referencias
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_e%C3%B3lica
http://www.cdcc.sc.usp.br/escolas/juliano/eolica.html
http://www.eletrobras.com/elb/services/eletrobras/trilhaenergia/pdfs/linha-do-tempo-da-energia.pdf
http://www.suapesquisa.com/energia/energia_eolica_brasil.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_renov%C3%A1vel_no_Brasil