Aula 3 eolica

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Conversão energética Vento- Eletricidade
Professora: Antonia Alice Macêdo Soares
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Como o vento pode ser convertido em eletricidade?
A geração de eletricidade em geradores é um método utilizado graças ao“pai da eletricidade” - Michael Faraday.
Descobriu que, quando um fio feito de um metal queconduz bem a eletricidade, como o cobre, passaperto de um ímã e as pontas do fio são conectadas,cria-se uma corrente elétrica.
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Como o vento pode ser convertido em eletricidade?
Com o tempo, houve o aperfeiçoamento do gerador, com o ímã permanente sendosubstituído por um eletroímã composto por bobinas de fio enroladas em um núcleo deferro.
A estrutura básica de qualquer gerador consistede duas partes: a parte fixa, chamada estator, e aparte móvel ou rotativa, chamada rotor. Aquestão é como fazer o rotor girar.
Um gerador movido a vento? Que brisa!O vento é outra maneira para criar eletricidade limpa.
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Como o vento pode ser convertido em eletricidade?
Os geradores eólicos, também conhecidos como turbinas eólicas, transformam o vento emeletricidade.Uma turbina eólica consiste de várias pás metálicas montadas em um poste também metálico econectadas a um gerador elétrico.
O vento gira as pás, que por sua vez giram um eixo de engrenagem conectado ao gerador, fazendocom que uma bobina de fios do gerador se mova em torno de um núcleo magnético. Isso gera umacorrente elétrica que pode ser usada para todas as nossas necessidades elétricas, tal como ailuminação.
As turbinas eólicas devem ser instaladas em áreas com ventos fortes, como praias, picos demontanhas altas e vales montanhosos abertos. Elas não consomem combustível e, portanto, sãoecologicamente corretas porque não emitem os gases de efeito estufa que causam o aquecimentoglobal.
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Componentes de um aerogerador
Rotor: Parte frontal do aerogerador, onde seencontram as pás
Pás: captam o vento, convertendo sua potênciaao centro do rotor. Construídas em processopraticamente artesanal a partir de materiaiscomo o plástico (poliéster e resina epóxi), fibrade vidro.Nacele: parte onde ficam as bases desustentação do eixo principal, ‭o‭ ‭sistema‭‭mecânico‭ ‭de‭ ‭transmissão,‭ ‭o‭ ‭sistema‭ ‭de‭‭frenagem,‭ ‭o‭ ‭sistema‭ ‭hidráulico, além do‭sistemas ‭‭eletroeletrônicos ‭‭de‭ ‭controle ‭‭e‭‭segurança,‭‭conversor‭‭de frequência.
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Componentes de um aerogerador
Torre: Estruturas físicas responsáveis porsustentar a nacele, e também para evitardeslocamento, afundamento e tombamento damáquina.
Caixa multiplicadora: tem a função detransformar as rotações que as pás transmitem aoeixo de baixa velocidade, de modo que entregueao eixo de alta velocidade as rotações que ogerador precisa para funcionar.
Gerador: converte a energia mecânica do eixoem energia elétrica.
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Componentes de um aerogerador
Torre: Estruturas físicas responsáveis porsustentar a nacele, e também para evitardeslocamento, afundamento e tombamento damáquina.
Caixa multiplicadora: tem a função detransformar as rotações que as pás transmitem aoeixo de baixa velocidade, de modo que entregueao eixo de alta velocidade as rotações que ogerador precisa para funcionar.
Gerador: converte a energia mecânica do eixoem energia elétrica.
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Integração à Rede Elétrica
A conexão à rede elétrica é um dos elementos maiscríticos na implementação de sistemas de geração deenergia.
• É um processo que envolve:
• Existem diferentes tipos de conexões e diferentesabordagens de aerogeradores ao sistema elétrico.
– A interligação física entre o gerador de energia e a rede– Considerações técnicas, regulamentares e de segurança
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Integração à Rede Elétrica
– Atualmente as opções mais comuns de conecção com a rede elétrica são:
1. Gerador de indução duplamente alimentado - São essenciais na energiarenovável, especialmente em turbinas eólicas, devido sua capacidade de operar emvelocidades variáveis e alta eficiência.
Eles de conectam suavemente à rede elétrica,ajudando na estabilidade da oferta de energia.– Apesar de alguns desafios, como asusceptibilidade a variações de tensão, osavanços tecnológicos continuam aprimorandoesses geradores, tornando-os mais robustos eeficientes, com um papel importante natransição para fontes de energias maissustentáveis
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Integração à Rede Elétrica
– Atualmente as opções mais comuns de conecção com a rede elétrica são:
1. Gerador sícrono de ímãs permanentes - Geradores de ímãs permanentesconvertem energia mecânica em energia elétrica usando ímãs permanentes baseando -se na lei de Faraday. Tem três componentes principais: rotor, estator e ímãs
São mais eficitentes que geradores tradicionais,sendo usados em turbinas eólicas, sistemas de freiosregenerativos e ferramenteas portáteis.
Desafios: custo e dependência da qualidade dosímas, que podem degradar com o tempo.
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Integração à Rede Elétrica
Qual a importância da conexão à rede elétrica?
– Permite que a energia gerada seja utilizada não apenas no local deprodução, mas também alimentada na rede para atender a demandade outros usuários.
– Maximiza a eficiência do sistema e proporciona benefícioseconômicos , como a possibilidade de vender o excedente de energiagerada.
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Integração à Rede Elétrica
Quais os benefícios da conexão?
– Acesso a um mercado maior: A energia gerada pode ser vendida aconsumidores em uma escala muito maior do que a demanda local.– Estabilidade e confiabilidade: Permite que o sistema utilize aenergia da rede quando a produção é baixa e venda o excesso quandohouver alta produção.– Incentivos financeiros: Muitos países tem programas de incentivosque oferecem compensações financeiras para a energia gerada econectada à rede.
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Integração à Rede Elétrica
Processo de Instalção
a. Planejamento - É essencial fazer um bom planejamento para umainstalação segura e eficiente. No estudo do local, é importante determinar:
– O trajeto mais curto e seguro para os cabos– O tipo e a quantidade de cabos necessários– A conformidade com normativas locais e desegurança
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Integração à Rede Elétrica
Componentes da Conexão
a. Cabos de Elétricos: São elementos vitais para a conexão à rede elétrica.Transportam a eletricidade gerada a partir do ponto de produção até a rede.
Cobre: alta flexibilidade e condutividade, são mais caros,mas são ideais para instalações de lata performance.
Alumínio: Mais leves e menos caros, porém, com menorcondutividade. Podem ser utilizados em longa distânciaonde o peso é uma preocupação.
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Integração à Rede Elétrica
Processo de Instalação
b. Instalação de cabos - A instalação pode ser realizada de forma aérea ousubterrânea, vai depender
– Condições do local– Requisitos de segurança
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Integração à Rede Elétrica
Processo de Instalação
Nas instalações aéreas: Requer suporteadequado , como postes e estruturas.Ideal para áreas rurais, onde o custo deescavação pode ser evitado.
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Integração à Rede Elétrica
Processo de Instalação
Nas instalações subterrâneas: Embora maiscustosa, oferece proteção contra danos físicose condições climáticas severas.
Os cabos devem ser instalados a umaprofundidade segura e com proteçãoadequada.
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Integração à Rede Elétrica
Normas e Segurança
a. Normas e regulamentações - Antes de começar a instalação é importanteconhecer as normas e regulamentações que regem instalações elétricas naregião.
Alguns países tem códigos específicos que abordam desde a seleção de materiaisaté a instalação e testes de segurança
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Integração à Rede Elétrica
Normas e Segurança
b. Segurança na instalação - As práticas de segurança são essenciais durante ainstalação. Incluindo:
– Uso de equipamentos de proteção individual– Desligar a eletricidade antes de realizar qualquer trabalho– Utilizar ferramentas apropriadas e em bom estado– Garantir que todas as conexões e cabos estejam devidamente isolados
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Integração à Rede Elétrica
– Podemos constatar que a conexão à rede elétrica é um processo complexoque requer um planejamento cuidadoso e a execução correta dosprocedimentos de instalação.– A escolha adequada de cabos e conexões, respeitando
as normas desegurança e instalaçao, é fundamental para garantir eficiência, segurança edurabilidade do sistema.‭- Com‭ ‭o‭ ‭aumento‭ ‭da‭ ‭demanda‭ ‭por‭ ‭energia‭ ‭renovável, ‭‭a ‭‭importância ‭‭da‭‭conexão‭‭à‭‭rede‭‭elétrica‭‭e ‭‭seu‭‭devido‭‭manuseio ‭‭só ‭‭tende‭‭a‭‭crescer,‭‭ressaltando‭‭a‭‭necessidade‭‭de ‭‭profissionais‭‭qualificados ‭‭e‭‭bem‭‭treinados‭‭para‭– ‭a‭‭realização‭‭dessas‭‭tarefas
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Obrigada!Bons Estudos!