Classificação eólica de turbinas eólicas

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Usuário ANA PAULA DANTAS FONTES 
Curso POS1258 ENERGIA EÓLICA PG0550-212-5 - 202122.ead-18878.01 
Teste Teste Final (N2) 
Iniciado 29/09/21 17:38 
Enviado 29/09/21 17:45 
Status Completada 
Resultado da tentativa 4 em 10 pontos 
Tempo decorrido 6 minutos 
Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários 
 Pergunta 1 
0 em 1 pontos 
 Além de classificar as turbinas eólicas em função da disposição do eixo do 
rotor (horizontal ou vertical), também é possível classificá-las de acordo com 
a posição do rotor em relação à torre. Essa classificação tem origem na 
navegação marítima e diz respeito à direção de incidência do vento. 
Considerando a informação apresentada e o conteúdo estudado sobre a 
classificação dos aerogeradores, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. Quando o rotor se encontra a jusante da torre, é dito aerogerador a 
barlavento. 
II. O aerogerador cujo rotor se encontra a montante da torre, é dito a 
sotavento. 
III. O aerogerador com rotor a barlavento tem o rotor localizado a montante 
da torre. 
IV. No aerogerador com rotor a sotavento, o rotor se encontra a jusante da 
torre. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: 
II e III, apenas. 
Resposta Correta: 
I e IV, apenas. 
Comentário 
da resposta: Sua resposta está incorreta. A alternativa é incorreta, pois a 
classificação dos aerogeradores em função da posição do rotor 
é: turbinas com rotor a montante, isto é, quando o rotor está à 
frente da torre, é barlavento; turbina com rotor a jusante, isto 
é, quando o rotor está atrás da torre, é sotavento. 
 
 
 Pergunta 2 
1 em 1 pontos 
 Leia o trecho a seguir: 
“O projeto de cada turbina eólica (aerogerador) depende das velocidades do 
vento no local. A velocidade do vento mínima que faz a turbina se mover é 
chamada de velocidade média mínima e, na maioria das turbinas eólicas, é 
11 km/h, embora alguns aerogeradores de eixo vertical funcionem com 
apenas 8 km/h” 
KEELER, M. VAIDYA, P. Fundamentos de projeto de edificações 
sustentáveis. Porto Alegre: Bookman, 2018. p. 192. 
 
 
Em relação ao intervalo de velocidade do vento, que possibilita a operação 
de um aerogerador, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) 
Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) A velocidade de corte de um aerogerador de eixo horizontal é de cerca 
de 100m/s. 
II. ( ) A velocidade de partida de um aerogerador moderno é de 
aproximadamente 3m/s. 
III. ( ) A potência gerada por um aerogerador independe da velocidade média 
do vento. 
IV. ( ) O aerogerador freia quando a velocidade do vento supera a velocidade 
de corte. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Resposta Selecionada: 
F, V, F, V. 
Resposta Correta: 
F, V, F, V. 
Comentário 
da resposta: Resposta correta. A sequência está correta, pois a velocidade 
média mínima ou velocidade de partida de um aerogerador é 
da ordem de 11 km/h (aproximadamente 3m/s), e quando a 
velocidade de corte é atingida (geralmente 20 a 25 m/s), o 
sistema de freio do rotor é acionado para evitar qualquer dano. 
A potência entregue por uma turbina eólica depende 
diretamente da velocidade do vento. 
 
 
 Pergunta 3 
0 em 1 pontos 
 A curva de duração da potência, conforme a figura a seguir, é um gráfico que 
descreve a potência que um aerogerador pode entregar em função do 
número de horas acumuladas a partir dos registros de velocidade do vento. 
Para cada velocidade, é somado o número de horas durante as quais será 
entregue uma potência maior ou igual à declarada pelo fabricante no 
correspondente ponto de operação. Observe a figura a seguir. 
 
Figura - Gráfico curva de duração 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
Considerando a informação apresentada e o conteúdo estudado, analise as 
afirmativas a seguir: 
 
I. A partir da curva apresentada, é possível concluir que, durante 2628 horas, 
o sistema irá gerar uma potência igual ou maior que 300 kW. 
II. Para estimar a produção de energia durante o período descrito pela curva 
de duração, basta integrá-la em função do tempo. 
III. Assim como a densidade de probabilidade das velocidades, a distribuição 
de probabilidade das potências segue uma distribuição normal. 
 
IV. A máxima potência apresentada na curva de duração anual é calculada 
por meio da equação no instante zero. 
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: 
I, II e III, apenas. 
Resposta Correta: 
I e II, apenas. 
Comentário 
da resposta: Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois, 
no gráfico apresentado, todas as potências correspondentes ao 
domínio de 0 a 2628 h é maior ou igual que 300 kW, logo, a 
potência entregue neste período é de pelo menos 300 kW. Para 
determinar a energia produzida, basta fazer a somatória da 
energia gerada em cada um dos instantes mapeados, isto é, 
integrar a curva. A velocidade do vento segue uma distribuição 
de Weibull não normal. A máxima potência registrada na curva 
de duração anual corresponde à máxima potência que a 
máquina entrega e não à potência “bruta” do vento ( ). 
 
 
 Pergunta 4 
0 em 1 pontos 
 As estações meteorológicas monitoram permanentemente as condições 
atmosféricas em um local específico por meio de uma série de instrumentos. 
No Brasil, a maioria das estações meteorológicas fornece dados do vento a 
uma altura de 10 m, no entanto, as torres utilizadas para se elevar o 
aerogerador costuma ultrapassar os 100 m. 
 
Considerando essa informação e o conteúdo estudado, assinale a alternativa 
que justifica o uso de torres para se elevar o aerogerador: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
O aumento da altura da torre reduz o custo da fabricação 
do aerogerador. 
Resposta Correta: 
À medida que aumenta-se a altura, aumenta a velocidade 
do vento. 
Comentário 
da resposta: Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois o 
uso de torres maiores é motivado pela captação de vento com 
maior velocidade (mais energia). O uso de torres mais altas não 
busca preservar espécies de aves ou evitar sua interação com 
as pás do rotor; o uso de torres maiores não guarda relação 
com aspectos estéticos, ambientais ou regulatórios; o uso de 
torres maiores aumenta o custo global da turbina eólica. 
 
 
 Pergunta 5 
1 em 1 pontos 
 Dois aerogeradores cujas características elétricas são idênticas vão ser 
instalados à mesma altura (100m), conforme mostra a figura a seguir. O 
aerogerador A possui um rotor com 110 m de diâmetro e a velocidade média 
do vento no local de instalação é de 10 m/s. Já o aerogerador B possui um 
rotor maior, com 125 m de diâmetro, mas a velocidade média do vento no 
local é menor, 9 m/s. Observe a figura a seguir: 
 
 
Figura - Aerogeradores 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
Considerando o cenário descrito e o conteúdo estudado, assinale a 
alternativa que descreve o comportamento de ambos os aerogeradores: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
A potência produzida pelo aerogerador A é maior que a 
potência produzida pelo aerogerador B. 
Resposta Correta: 
A potência produzida pelo aerogerador A é maior que a 
potência produzida pelo aerogerador B. 
Comentário 
da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois, em ambos os 
casos, a potência entregue vai ser proporcional ao produto 
, uma vez que os demais termos da equação de potência são 
constantes. O produto do aerogerador A é maior que o 
produto do aerogerador B, portanto, o aerogerador A 
entregará uma potência maior. 
 
 
 Pergunta 6 
0 em 1 pontos 
 Leia o trecho a seguir: 
“Sistemas eólicos isolados formam um subsistema de geração distribuída e 
incluem unidades de geração de pequeno porte, da ordem de 10 a 250 kW. 
Estes sistemas são comumente denominados como mini-redes ou sistemas 
de microrede na literatura especializada” 
ANINDITA, R.; BANDYOPADHYAY, S. Wind power based isolated 
energy systems . [ S. l .], Editora Springer, 2019. p. 4. 
 
Considerando o excerto apresentado eo conteúdo estudado sobre sistemas 
eólicos isolados, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. Um aerogerador isolado requer um sistema de armazenamento de energia 
próprio. 
II. A comutação com a rede é a principal vantagem de um sistema eólico 
 
isolado. 
III. Para alimentar cargas AC, o sistema isolado deve contar com inversor de 
frequência. 
IV. O sistema eólico isolado gera energia na frequência de rotação do 
aerogerador. 
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: 
I, II e IV, apenas. 
Resposta Correta: 
I e III, apenas. 
Comentário 
da resposta: Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois 
dada a intermitência do vento, os sistemas eólicos isolados 
devem armazenar energia (geralmente, usando-se baterias), 
visando a garantir o fornecimento da energia. Como o sistema 
é isolado, não existe comutação com a rede e a geração de 
corrente alternada exige o uso de um inversor de frequência 
DC-AC, uma vez que os aerogeradores de pequeno porte 
usados nos sistemas isolados produzem energia em corrente 
contínua, portanto, não na frequência de rotação. 
 
 
 Pergunta 7 
0 em 1 pontos 
 No caso dos sistemas eólicos on-grid , a frequência da corrente alternada 
gerada é fixa e deve coincidir com a frequência da própria rede. Para tal, a 
velocidade de rotação do gerador elétrico é regulada por meio de uma caixa 
de engrenagens (ou caixa multiplicadora) acoplada ao eixo do rotor do 
aerogerador. 
Considerando essa informação e o conteúdo estudado sobre aerogeradores, 
analise as afirmativas a seguir: 
 
I. A frequência da corrente elétrica gerada depende da velocidade do vento. 
II. O número de polos do gerador elétrico é fixo e garante uma frequência 
adequada. 
III. A velocidade de rotação do gerador independe da velocidade do vento. 
IV. Rajadas de vento provocam distorções harmônicas na frequência da rede. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: 
I, II e III, apenas. 
Resposta Correta: 
II e III, apenas. 
Comentário 
da resposta: Sua resposta está incorreta. A alternativa é incorreta, pois o 
número de polos do gerador elétrico é uma característica 
construtiva que não pode ser mudada e que determina a 
 
frequência da corrente alternada produzida com a velocidade 
de rotação do eixo do gerador. Essa velocidade de rotação é 
fixada pela caixa multiplicadora e, portanto, não depende 
diretamente da velocidade do vento (ou do rotor). Dessa forma, 
a velocidade do vento não influencia a frequência da corrente 
gerada. 
 
 Pergunta 8 
1 em 1 pontos 
 Os empreendimentos eólicos são comumente avaliados em termos do seu 
fator de capacidade , isto é, da razão, em determinado intervalo de 
tempo , entre a produção de energia efetiva da planta e o que 
seria produzido se ela operasse continuamente na sua potência nominal 
 . O fator de capacidade é estimado por meio da Equação . 
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta 
entre elas. 
 
I. Se um aerogerador entrega, de forma regular, uma potência menor que sua 
potência nominal, será registrado um FC maior do que 1. 
Pois: 
II. O produto da equação do FC aumenta quando a potência 
regularmente entregue pelo aerogerador é menor que a nominal. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
 
Resposta Selecionada: 
As asserções I e II são proposições falsas. 
Resposta Correta: 
As asserções I e II são proposições falsas. 
Comentário 
da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois, quando a 
potência entregue por um aerogerador é menor que a nominal, 
o numerador da equação diminui e, dessa forma, o 
fator de capacidade se revela menor que 1. O produto do 
denominador independe da potência entregue pela 
turbina eólica; ele só aumenta à medida que o tempo 
aumenta. 
 
 
 Pergunta 9 
0 em 1 pontos 
 A principal fonte de incerteza em um projeto eólico é justamente a 
disponibilidade do vento. A partir da equação , que descreve a potência 
disponível no vento, fica claro que a quantidade de energia gerada está 
diretamente relacionada ao cubo da velocidade, logo, qualquer variação 
nesse parâmetro implica alterações significativas na potência entregue pelo 
aerogerador. Lembre-se de que massa específica; área; 
 velocidade. 
 
No tocante à potência gerada por um aerogerador, analise as afirmativas a 
seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) Existe uma relação linear entre a potência e a massa específica do 
vento. 
II. ( ) A temperatura do vento guarda uma relação cúbica com a potência. 
III. ( ) Qualquer variação na área do aerogerador impacta a potência 
linearmente. 
IV. ( ) A melhor forma de otimizar a potência é aumentar o diâmetro do rotor. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Resposta Selecionada: 
V, V, F, F. 
Resposta Correta: 
V, F, V, F. 
Comentário 
da resposta: Sua resposta está incorreta. A sequência está incorreta, pois, 
conforme a equação de potência , existe uma relação linear 
com a potência, tanto da área quanto da massa específica. A 
temperatura guarda relação com a massa específica, que, por 
sua vez, guarda uma relação linear com a potência. O aumento 
do diâmetro acaba impactando a área, que guarda relação 
linear com a potência. A melhor forma de otimizar a potência é 
aproveitar ventos com velocidades elevadas (por conta da 
relação cúbica), logo, recomenda-se escolher locais com 
regimes de vento mais favoráveis ou, então, aumentar a altura 
da torre (diminuindo-se os efeitos da camada limite). 
 
 
 Pergunta 10 
1 em 1 pontos 
 A distribuição de velocidades do vento em um local específico pode ser 
descrita por meio da distribuição de Weibull, , em que é o fator de 
forma e é o fator de escala. Essa função é definida apenas para valores 
maiores que zero; à medida que aumenta, ocorre um pico acentuado 
de probabilidade, indicando que existe pouca variação na velocidade do 
 
vento. 
 
Considerando essa informação e o conteúdo estudado, assinale a alternativa 
que descreve o comportamento da função de probabilidade de Weibull 
quando : 
Resposta 
Selecionada: 
 
A função densidade de probabilidade toma a forma de uma 
distribuição exponencial. 
Resposta Correta: 
A função densidade de probabilidade toma a forma de uma 
distribuição exponencial. 
Comentário 
da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta. Uma vez que o 
fator de forma assume o valor de 1, a distribuição de 
Weibull toma a forma , isto é, uma função exponencial 
( ) multiplicada pela constante . Ou seja: as velocidades 
passam a ser representadas por uma distribuição exponencial 
que depende apenas do fator de escala . 
 
 
Quarta-feira, 29 de Setembro de 2021 17h45min05s BRT