EEN18704 EEP
Apresentação
Nome: jhone cidral
disciplina: eficiencia energética
trabalho sobre pequenos geradores eolicos
objetivo
- o objetivo do tema,é conscientizar nossos leitores dos grandes problemas do mundo moderno é a questão energética. A maior parte da energia utilizada no planeta é de
- origem não renovável, ou seja, tem origem em recursos que, quando utilizados, não podem ser repostos pela ação humana ou pela natureza em um prazo útil. Isso significa
- que uma vez utilizada determinada quantidade do recurso, essa mesma quantidade só estará disponível novamente daqui a milhares ou milhões de anos. Além disso, soma-se o fato
- de que muitos deles tem um grande potencial destruidor do meio ambiente, fazendo com que a energia gerada seja altamente poluente. Como exemplo temos o petróleo, o carvão e o gás natural.
- A energia pode ser gerada de forma mais inteligente, menos poluente e menos dispendiosa. Isso ocorre por meio de fontes como a energia eólica, solar, maremotriz e geotérmica, por exemplo.
- Esses são os chamados recursos renováveis, ou seja, são aqueles que quando usados, são naturalmente reabastecidos em um prazo útil para serem reutilizados. Neste trabalho focaremos a Energia Eólica
- assistiremos a esse vídeo para entender melhor sobre o assunto.
Justificativa
- Nos dias de hoje, em que a tecnologia avança cada vez mais e o desenvolvimento econômico encontra-se acima de qualquer coisa, a demanda por energia elétrica é cada
- vez maior. Por muito tempo, essa demanda foi atendida pela queima de combustíveis fósseis, o que trouxe graves problemas para nosso planeta, tais como
- chuva ácida, efeito estufa, buracos na camada de ozônio, aquecimento global, etc. Portanto, torna-se necessário que o ser humano busque novas fontes de energia, que sejam renováveis
- e não poluentes, para que haja a tão sonhada combinação entre proteção do meio ambiente e crescimento econômico.
- Não existe conversão de energia sem impacto ambiental. Tendo isso em mente, a energia eólica foi a escolhida para esse projeto pois representa uma excelente fonte renovável
- para produção de energia elétrica e apresenta um baixo impacto ambiental, além de seus custos de instalação e manutenção diminuírem a cada ano.
Figura 1 - energia renovavel.
Figura 2 - energia não renovável e poluente.
Historia do vento
- Acredita-se que foram os egípcios os primeiros a fazer uso prático do vento. Em torno do ano 2800 AC, eles começaram a usar velas para ajudar a
- força dos remos dos escravos. Eventualmente, as velas ajudavam o trabalho da força animal em tarefas como moagem de grãos e bombeamento de água.
- Os persas começaram a usar a força do vento poucos séculos antes de Cristo. Pelo ano 700 DC, eles estavam construindo moinhos de vento verticais
- elevados ou panemones, para serem usados como força nas mós, na moagem de grãos
Figura 3 - moagem de graos.
Figura 4 - bombeamento de agua.
Figura 5 -barco a vela.
energia eólica no brasil
- No início da década de 2000, uma grande seca no Brasil diminuiu o nível de água nas barragens hidrelétricas do país, causando uma grave escassez de energia.
- A crise, que devastou a economia do país e levou ao ;racionamento de energia elétrica, ressaltou a necessidade urgênte do país em diversificar suas fontes de energia
- A primeira turbina de energia eólica do Brasil foi instalada em Fernando de Noronha em 1992. Dez anos depois, o governo criou o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas
- de Energia Elétrica(Proinfa) para incentivar ;a utilização de outras fontes renováveis, como eólica, biomassa e Pequenas Centrais Hidrelétricas(PCHs). O Brasil realizou o seu
- primeiro leilão de energia eólica em 2009, em um movimento para diversificar a sua matriz ;de energia
- O potencial de energia eólica no Brasil é mais intenso de junho a dezembro, coincidindo com os meses de menor intensidade de chuvas, ou seja, nos meses em que falta chuva é
- exatamente quando venta mais! Isso coloca o ;vento como uma grande fonte suplementar à energia gerada por hidrelétricas, a maior fonte de energia elétrica do país. Durante este
- período pode-se preservar as bacias hidrográficas fechando ou minimizando o uso das ;hidrelétricas. O melhor exemplo disto é na região do Rio São Francisco. Por essa razão, esse
- tipo de energia é excelente contra a baixa pluviosidade e a distribuição geográfica dos recursos hídricos existentes no país.
Figura 6 -usina de itaipu.
Figura 7 -parque eólicp offshore middelgrunden, dinamarca.
O que são micro e minigeradores eólicos
- Micro e minigeradores eólicos são sistemas de geração elétrica a partir da força dos ventos com potência suficiente para produzir eletricidade para o abastecimento de pequenos consumidores,
- como casas, comércios ou, até mesmo, um galpão de uma indústria. Segundo a Resolução Normativa 482/2012 da ANEEL, microgeradores são definidos como sistemas com potência de até 100 kW,
- e minigeradores, acima de 100 kW e até 1 MW, conectados à rede de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras.
Figura 8 - tipos de aerogeradores.
- Onde podem ser instalados.
- Sistemas eólicos de pequeno porte estão mais próximos do solo do que grandes aerogeradores. Por isso, o terreno e o entorno da edificação deverão ser analisados antes de definir-se
- o local exato da instalação. Desse modo, será possível identificar obstáculos que possam influenciar o comportamento dos ventos.
- De modo geral, a velocidade do vento aumenta com a altura e depende do que está construído nos arredores. Nas alturas mais baixas, ela é afetada pela fricção do vento com a superfície
- terrestre. Bosques ou áreas urbanas densas, por exemplo, podem abrandar muito o vento, enquanto áreas abertas, como lagoas, têm influência quase nula. Por isso aerogeradores são normalmente
- instalados em torres elevadas ou no topo de edificações, mantendo-se distantes de outros edifícios, árvores e eventuais obstáculos.
- Tipos de minigeradores eólicos
- Todos os micro e minigeradores eólicos possuem um rotor, que pode ser composto de duas, três ou mais pás. Ele é o responsável por capturar e transmitir a força mecânica dos ventos para o
- gerador propriamente dito.
- As principais tecnologias de aerogeradores de pequeno porte são com eixo horizontal ou vertical. As de eixo horizontal geralmente possuem eficiência maior e são mais comuns no mercado. Porém,
- sistemas eólicos com eixo vertical têm a vantagem de serem menos barulhentos e de integrarem-se melhor com as edificações.
- existe quatro tipos de rotores
- Rotor Horizontal
- Aerogerador com o rotor em eixo horizontal que possui três ou mais pás.
Características
- ― O mais eficiente entre todos os tipos de microgeradores eólicos quando opera em condições de vento sem muitas mudanças de direção.
- ― Sem sistema de controle das pás ou eixo interno, pode ser mais ruidoso que outros tipos.
- ― Inadequado para locais com ventos turbulentos.
Figura 9 - tipos de aerogeradores.
- Rotor Savonius
- Aerogerador com o rotor em eixo vertical que possui duas pás onduladas, em formato de “S”.
Características
- ― Começa a gerar energia com pouco vento.
- ― Suporta melhor ventos mais turbulentos.
- ― É muito silencioso – quase inaudível.
- ― Ideal para áreas urbanas.
- ― Este tipo, contudo, possui uma potência baixa.
Figura 10 - tipos de aerogeradores.
- Rotor Darrieus
- Aerogerador com rotor em eixo vertical e pás arqueadas.
Características
- ― Disponível em níveis de potência maiores.
- ― Aplicável em áreas urbanas.
- ― Muitos modelos são ruidosos.
- ― Normalmente precisa de sistema de aceleração inicial.
- ― Geralmente é mais caro que outros tipos.
Figura 10 - tipos de aerogeradores.
- Rotor H-Darrieus
- Aerogerador com rotor em eixo vertical e pás verticais posicionadas em paralelo.
Características
- ― Mais eficiente que o tipo Darrieus.
- ― Modelos com motores sem núcleo não precisam de sistema de aceleração inicial.
- ― Muito silencioso.
Figura 11 - tipos de aerogeradores.
projeto eólico
- Quem pode desenvolver o projeto
- de um microgerador eólico
- O projeto de instalação e de conexão à rede de um micro ou minigerador eólico deve ser realizado por uma empresa com experiência comprovada nessa área e
- por profissionais devidamente habilitados. Procure informar-se antes sobre a empresa, solicitando referências de outros trabalhos na área de geração elétrica.
- Bons motivos para
- instalar um microgerador
- O custo da eletricidade tem aumentado ao longo do tempo, enquanto o valor para instalar sistemas eólicos de pequeno porte faz o caminho inverso, diminuindo
- anualmente. Com a nova regulação da ANEEL, que permite a injeção de energia na rede em troca de créditos em kWh na conta de luz, a geração descentralizada
- de energia tornou-se viável economicamente para consumidores residenciais de quase todo o Brasil.
- Esse tem-se tornado um investimento cada vez mais atrativo, porque, após recuperar o investimento inicial, você poderá ter economias significativas no longo
- prazo. Lembre-se de que um sistema eólico gera energia por pelo menos 20 anos, e sua conta de luz poderá ser reduzida para o valor mínimo (custo de disponibilidade).
- Além disso, você contribuirá para reduzir o impacto ambiental de sua casa, empresa ou indústria. Ao consumir a energia que é gerada em sua propriedade, você elimina as
- perdas ocorridas na transmissão e distribuição. Quando você não está consumindo, a energia gerada e injetada passa pela rede da distribuidora e é utilizada por seus vizinhos.
- Outra vantagem é a valorização de seu imóvel, pois essa é uma tecnologia bastante inovadora no Brasil.
Figura 12.
escolhendo um microgerador, e seus deveres e obrigações
- Para participar do Sistema de Compensação de Energia você deve escolher um microgerador eólico que atenda à necessidade energética de sua edificação
- na medida certa, gerando no máximo a energia que você consome ao longo de um ano ou considerando o uso de créditos para compensação em outras unidades
- consumidoras que estão em seu nome.
- Primeiramente, o instalador verificará o quanto de eletricidade sua casa, seu escritório ou sua indústria consome em determinado período, para calcular
- qual deve ser a capacidade de seu sistema eólico. Lembre-se, no entanto, de que consumidores residenciais e de propriedades rurais (grupo B) terão de pagar
- o custo de disponibilidade 1 nos meses em que a geração for igual ou maior que o consumo da rede, e os consumidores comerciais e industriais com maior carga
- (grupo A) terão de arcar com o custo da demanda contratada. Por isso, recomenda-se aos consumidores do grupo B que haja um consumo mínimo da rede mensalmente.
- Depois, o instalador conhecerá o local onde você deseja instalar o gerador, para avaliar as condições físicas e definir como será seu microgerador. Isso inclui a
- medição de ventos (leia mais na seção Como calcular a potência do microgerador) e a escolha do posicionamento que proporcione melhor eficiência. O desempenho de um
- gerador eólico de pequeno porte deve levar em conta tanto a intensidade e a regularidade dos ventos quanto a continuidade da direção.
- Após fazer as análises descritas nos itens abaixo, o projetista deverá preparar um projeto das instalações de conexão à rede e especificar os componentes do sistema
- (tipo e modelo do aerogerador, do inversor e da estrutura de suporte).
- Valor em reais equivalente a 30 kWh (monofásico), 50 kWh (bifásico) ou 100 kWh (trifásico) para consumidores do grupo B (baixa tensão), conforme o art. 98 da Resolução Normativa nº 414/2010.
- -Para garantir um bom aproveitamento do vento, é importante manter distâncias mínimas entre o gerador eólico e eventuais obstáculos no entorno. Uma regra geral é que
- o microgerador seja instalado a uma altura de pelo menos 10 metros a mais que o obstáculo mais alto dentro de um raio de 150 metros, como ilustra a figura acima. Obstáculos
- de mesma altura ou mais altos que o microgerador localizados a partir de um raio de 150 metros terão pouca influência na geração de energia.
- -O profissional deverá verificar se existe uma corrente de ar livre – pelo menos na direção principal do vento – e uma saída de ar atrás do aerogerador. Caso não haja, ele terá
- de analisar se é possível aumentar a torre, para que o obstáculo não atrapalhe, ou, ainda, afastá-la do local.
- -Se você considera instalar um microgerador sobre um telhado, peça ajuda a um profissional qualificado para fazer um laudo estrutural e garantir que ele fique firme e bem fixado
- à superfície. Também não subestime a emissão de ruídos nesse caso, pois o próprio edifício poderá atuar como uma caixa de ressonância.
- -Verifique sempre se o microgerador não irá fazer barulhos ou causar sombreamentos que possam incomodar os vizinhos. Torres de sustentação com cabos de suporte tensionados, por exemplo,
- podem fazer barulho, dependendo da intensidade do vento, e as pás do aerogerador podem fazer sombras ou mesmo reflexos na vizinhança. Ao escolher o modelo do aerogerador, preste atenção ao nível de ruído em ;diferentes distâncias
- 5, 10, 20 metros, e assim por diante.
- -O instalador deverá verificar se existe entrada para os caminhões com os equipamentos e espaço para o transporte das ferramentas de montagem.
Figura 13.distância
O sistema de compensação de energia
- Você deve estar se perguntando
- mas se meu sistema vai gerar energia somente quando há vento, então eu precisarei ter baterias para armazenar essa energia?
- A resposta é “não”. Você continuará conectado à rede elétrica, que lhe fornecerá energia quando não houver vento.
- Se seu sistema gerar eletricidade quando não há ninguém em casa para consumi-la, por exemplo, ela será automaticamente injetada na rede, e você receberá uma
- compensação, em kWh, de sua distribuidora por essa energia.
- Em outras palavras, você pagará, a cada mês, somente o valor da diferença entre a energia consumida da rede pública e o que foi gerado e injetado por você na
- rede, mais a incidência de impostos (PIS, COFINS e ICMS) sobre toda a energia consumida 2.
- Essa possibilidade surgiu em abril de 2012, quando a ANEEL publicou a Resolução Normativa 482/2012. Internacionalmente, esse sistema é conhecido como net metering.
- Para maiores informações, acesse o Caderno Temático Micro e Minigeração Distribuída disponível na Biblioteca do site da ANEEL.
exitem três tipos de Sistemas Eólicos:
- Sistemas isolados – São todos os sistemas que se encontram privados de energia elétrica proveniente da rede pública. Estes sistemas armazenam a energia do
- aerogerador em baterias estacionárias, que permitem consumir energia quando não ventar, evitando que falte energia elétrica quando o aerogerador parar. Porém,
- para poder consumir a energia que o aerogerador produz é necessário alterar a corrente elétrica. As tensões produzidas não são compatíveis com os aparelhos domésticos
- ou industriais, visto que a corrente produzida é contínua e a corrente pretendida é alternada. Para isso é usado um inversor senoidal de corrente que transforma a
- corrente contínua em corrente alterna. Este aparelho designa-se por senoidal porque a energia consumida (na Europa) refere-se a 230 V 50 Hz (para baixa tensão) ou 400 V 50 Hz
- (para alta tensão). Estes 50 Hz, quando analisados no osciloscópio, revelam um gráfico com uma forma de seno. Essa é a função de um inversor, converter para estes 50 Hz de forma
- a obtermos energia elétrica igual à dos requisitos dos equipamentos.