Aula 05 TÓPICOS ESPECIAIS DE ENERGIAS RENOVÁVEIS

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AULA 05: TURBINAS EÓLICAS
Tópicos especiais em energias renováveis
TÓPICOS ESPECIAIS EM ENERGIAS RENOVÁVEIS 
Aula 05: Turbinas eólicas
AULA 05: TURBINAS EÓLICAS
Tópicos especiais em energias renováveis
Introdução
Turbinas eólicas;
1
Turbinas de arraste;
2
Turbinas de sustentação;
3
PRÓXIMOS 
PASSOS
Orientação do eixo de 
turbinas eólicas;
4
Extração da potência 
do vento;
5
Coeficiente de potência de 
uma turbina eólica;
6
Velocidade de ponta de 
uma turbina eólica.
7
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Turbinas eólicas
A produção de energia elétrica, por uma turbina eólica, 
consiste em três etapas: 
• a captação da energia cinética contida no vento;
• a conversão da energia cinética em energia mecânica;
• a transformação da energia mecânica em energia elétrica.
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Turbinas de arraste 
As turbinas de arraste são aquelas onde o vento incide nas pás, 
empurrando-as, fazendo com que o rotor gire, ou seja, usam a força 
que atua sobre uma área perpendicular à direção do vento.
http://savonius-balaton.hupont.hu/
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Turbinas de sustentação 
As turbinas de sustentação usam pás com perfil 
aerodinâmico, gerando um diferencial de pressão 
entre as superfícies superior e inferior das pás de 
forma que este diferencial de pressão gera uma 
Força de Sustentação, responsável pela 
movimentação do rotor.
ISTO É, AS PÁS SÃO LEVEMENTE TORTAS PARA 
HAVER O DIFERENCIAL DE PRESSÃO E 
CONSEQUENTEMENTE, FORÇA DE SUSTENÇÃO
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Turbinas de sustentação 
Entre as principais forças atuantes, em uma pá de 
aerogerador, a resultante da força de sustentação e 
de arrasto, na direção da velocidade tangencial, 
produz o torque do aerogerador.
http://cresesb.cepel.br
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Orientação do eixo de turbinas eólicas
As turbinas apresentam dois tipos de eixos:
• Horizontal: paralelo ao solo. Necessitam de um mecanismo que permita 
o posicionamento do eixo do rotor em relação à direção do vento;
• Vertical: perpendicular ao solo. Não necessitam de mecanismo de 
direcionamento, pois estão permanentemente alinhadas ao vento.
ISTO É, TURBINAS VERTICAIS VÃO SEMPRE GIRAR INDEPENDENTE DA 
DIREÇÃO DO VENTO.
TURNBINAS HORIZONTAIS PRECISAM DO CATA-VENTO PARA ALINHAR O 
SISTEMA AO VENTO
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Extração da potência do vento
A operação da turbina fica limitada ao intervalo entre a 
velocidade de acionamento e a velocidade de corte. 
• velocidade de acionamento: em torno de 3 a 5 m/s; 
• velocidade de corte: em torno de 20 a 25 m/s. NESSE 
PONTO O SISTEMA DE FREIOS ATUA PARA NÃO CAUSAR 
DANOS À ESTRUTURA. Para valores fora desse intervalo, a 
potência gerada é nula. 
http://www.scielo.br
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Coeficiente de potência de uma turbina eólica
A potência que a turbina poderá extrair do vento 
dependerá da velocidade do vento.
Coeficiente de potência (Cp) é o valor máximo teórico da 
energia contida no fluxo de ar, em condições ideais, que 
pode ser extraída por uma turbina eólica. 
O coeficiente de potência CpBetz é igual a 0,593, o que 
indica o valor máximo do rendimento que o aerogerador 
pode atingir, de 59,3%.
http://www.engenheirosassociados.com.br/
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Saiba mais
Você sabe como funciona a Energia Eólica? Disponível em: <Youtube>. Acesso em 26 jun. 2017.
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VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
Potência de uma turbina eólica;
Número de pás e turbinas eólicas;
Controle de potência e velocidade das 
turbinas eólicas;
Controle por estol;
Controle de passo;
Controle por estol ativo.
AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.