MAPA - EELE - GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA - 54_2025 (1)

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MAPA - EELE - GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA - 54_2025 
 
 
M.A.P.A. GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 
Usinas Geradoras. 
 
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 às perguntas e mostre 
 
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sempre o passo a passo das resoluções e deduções. Quanto mais completo seu 
trabalho, melhor! 
 
Problemas frequentes a evitar: 
 
• 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! 
 
Como futuros engenheiros eletricistas, é essencial compreenderem 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 Eólica: 
 
Intermitência e Flutuações da Fonte: a maior desvantagem da energia eólica é a 
sua intermitência. As turbinas só geram eletricidade quando há vento. Isso significa 
que a produção de energia pode ser imprevisível e flutuar ao longo do dia, da 
semana e das estações do ano. Essa irregularidade dificulta planejar a oferta de 
 
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energia e pode exigir o uso de fontes complementares, como usinas termelétricas, 
para garantir um fornecimento estável. 
Questões de Localização e Espaço: parques eólicos precisam de grandes áreas 
de terra, especialmente em locais com ventos fortes e constantes. Isso pode levar a 
conflitos pelo uso da terra em áreas rurais, disputas com comunidades locais e 
possíveis impactos na vida selvagem e nos ecossistemas. Além disso, a topografia 
do local pode dificultar a instalação das turbinas e a construção de infraestrutura de 
transmissão. 
 Impacto Visual e Sonoro: para algumas pessoas, as turbinas eólicas podem ser 
vistas como uma poluição visual que altera a paisagem natural. Além disso, elas 
geram um som de "zumbido" ou "batida" que, embora geralmente baixo, pode ser 
um incômodo para moradores de áreas próximas. A distância mínima das casas é 
uma preocupação constante no planejamento de novos parques eólicos. 
Impacto na Fauna: as turbinas eólicas podem representar um risco para a vida 
selvagem, especialmente para pássaros e morcegos. Esses animais podem colidir 
com as pás em movimento, levando a preocupações ambientais e à necessidade de 
estudos de impacto rigorosos antes da instalação. Novas tecnologias e locais de 
instalação mais inteligentes estão sendo desenvolvidos para minimizar esse 
problema. 
Custos e Armazenamento: embora os custos de produção de energia eólica 
tenham diminuído consideravelmente, a instalação inicial de um parque eólico ainda 
exige um grande investimento financeiro. Além disso, para lidar com a intermitência, 
é necessário investir em sistemas de armazenamento de energia, como baterias de 
grande escala, que ainda são caros e representam um desafio técnico e econômico 
significativo. 
Infraestrutura de Transmissão: muitos locais com grande potencial eólico estão 
longe dos centros urbanos, onde a energia é mais necessária. A construção de 
novas linhas de transmissão para levar a eletricidade de volta para as cidades pode 
ser cara, demorada e enfrentar resistência por parte de proprietários de terras. A 
falta de capacidade da rede elétrica existente pode limitar a expansão da energia 
eólica. 
 
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. 
 
Fonte: https://www.portalsolar.com.br/energia-eolica. Acesso em: 02 set. 2025. 
 
Para realização da nossa atividade, será necessário realizar o experimento 
“AEROGERADORES PARA GERAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA”, então é importante 
 
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seguir todo o roteiro e realizar todas as atividades, (1, 2 e 3), assim, depois de ler a 
nossa atividade MAPA (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. 
 
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. 
 
1) Descreva o princípio de funcionamento de um aerogerador de eixo horizontal. Em 
seguida, cite e explique a função de cada um dos principais componentes que 
compõem o conjunto aerogerador. 
 
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: 
 
2) 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). 
 
3) 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 
6,3 
8,9 
10,8 
11,5 
12 
 
 
4) Utilizando os dados da tabela realizem um gráfico de Rotação versus Tensão 
fornecida pelo gerador, pode-se utilizar software para gráficos. 
 
Agora, iremos observar o aerogerador quando ele estáconectado às cargas de 
teste, sigam os passos 1 ao 12 da situação 2 da atividade 3. 
 
 
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5) 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). 
 
6) 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: 
Tensão Fornecida pelo 
Gerador (V) 
Frequênci
a (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 
 
 
7) Monte um gráfico que relaciona a rotação do gerado à potência trifásica, pode-se 
utilizar software para gráficos. 
 
8) Sabendo que a velocidade do vento é dada pela equação: 
 
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 iremos assumir 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 
 
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1,1 
2,3 
3,5 
4,9 
6,1 
7,5 
8,8 
10,2 
11,6 
12 
 
 
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 
4,9 
6,1 
7,5 
8,8 
10,2 
11,6 
12 
 
 
9) 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. 
 
10) Pensando em uma situação real, encontre qual vai ser o custo unitário de 
geração para a usina eólica com as 20 turbinas (em R$/kW.ano), considerando o 
caso de uma area A=π[20]² m² e ρ = 1,184 kg/m³) e a velocidade do vento média de 
8,6 m/s, considere o investimento total com a instalação das 20 turbinas de 10 
milhões de reais e considere a potência instalada soma das potências encontradas 
em uma das turbinas (considere também um rendimento do conjunto em 30%), 
considere também as seguintes informações. 
 
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- Fator de capacidade: 0,50 
- Taxa de atualização: 12% 
- Vida útil: 20 anos 
- Custo de O&M: 90 R$/kW.ano 
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