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23/10/2014 1 Fontes de Energia Eólica Prof. Sávio Raider M.S Sarkis Universidade Federal do Amazonas – UFAM Mini Curso Setembro/Outubro 2014 Campina Grande PB Dinâmica dos ventos • A rotação da terra produz um padrão de ventos complexo, à medida que o ar polar frio caminha rumo ao equador e o ar tropical quente sobe e se move em direção aos polos. 23/10/2014 2 Evolução Histórica • O uso do vento como propulsor naval • O uso do vento para moagem de grãos e Bombeamento de água • O uso do vento para geração de energia • elétrica evolucaoenergiaeolica.wordpress.com www.scientificamerican.com/article/modern-wind-turbine-and-wind-farm Aplicações dos sistemas • Sistema isolado • Sistemas Híbridos • Sistemas Interligados à rede Pequeno Porte – 10kW Grande Porte – 250 kW 23/10/2014 3 Fontes de Energia Eólica • Turbinas de Eixo horizontal Turbinas em escala comercial típicas com capacidade instalados de 2 MW custam em torno de US $ 3,5 milhões para cada unidade Instalação: On shore Off shore Fontes de Energia Eólica Turbinas de Eixo horizontal • Esquema de geração de uma turbina eólica 23/10/2014 4 Velocidade nos aerogeradores Aerogeradores com velocidade constante o gerador é diretamente conectado à rede elétrica. A frequência da rede determina a rotação do gerador (aerogerador) Usam geradores elétricos assíncronos, ou de indução, Aerogeradores com velocidade variável Podem usar geradores síncronos ou assíncronos Potência extraída de uma turbina eólica Turbinas eólicas de eixo vertical Cp – coeficiente de potência βt - ângulo de passo das pás (pitch) do aerogerador. razão de velocidades 23/10/2014 5 23/10/2014 6 Turbinas eólicas de eixo vertical D DarrieusSavonius Helicoidal Darrieus 23/10/2014 7 Fontes de Energia Eólica & Ambiente • Emissão de gases e ruídos • Redução dos níveis de ruídos (origem mecânica e aerodinâmica) • Impacto Visual e sobre a fauna (Ex. acidentes eventuais envolvendo pássaros) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 x 104 0 2 4 6 8 10 12 x 104 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 x 104 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Redução de emissão em toneladas CO2 por kW Redução de emissão em toneladas SO2 e NO2 por kW 23/10/2014 8
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