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Turbinas eólicas: o que são e para que servem? Como eles funcionam?

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O que é uma turbina eólica?

As turbinas eólicas são uma forma de energia sustentável capaz de converter energia eólica em eletricidade.

Consequentemente, a principal matéria-prima de um aerogerador é o uso do vento, que movimentará as pás de um aerogerador, até atingir a produção sustentada de energia elétrica com o auxílio de outros componentes.

ETALFA_Turbinas eólicas São a versão melhorada e moderna dos antigos moinhos de vento, porque em princípio eles lidam com a mesma filosofia de aproveitar energia mecânica, o que em no passado era usado para moer grãos e posterior produção de farinha.

Sua missão é converter a energia do vento ou energia cinética, em energia mecânica para depois transformá-la em energia elétrica, depois de passar um sistema de transmissão a um gerador ou alternador que acabará por produzir eletricidade.

Que tipos existem?

Turbinas eólicas o que sãoNo mercado Atualmente existem diferentes tipos de turbinas eólicas, dependendo da potência pode desenvolver, o eixo de rotação e sua disposição.

Eles podem trabalhar isolados ou concentrados em os chamados parques eólicos ou usinas de geração eólica, onde eles estão localizados distanciados um do outro para controlar o movimento das pás e reduzir o impacto ambiental.

o tamanho do turbinas eólicas varia muito.

Quando for determinado a quantidade de eletricidade que uma turbina irá gerar, o comprimento das lâminas desempenha um papel de primeira ordem.

Pequenas turbinas eólicas são capazes de gerar toda a eletricidade que uma única casa precisa, desde que a capacidade de geração atinja 10 quilowatts (KW).

Mas o maior pode gerar consideravelmente muito mais, estimado entre 5.000 a 8.000 KW e são usados ​​em complexos ou parques eólicos que eles podem entregar energia às redes elétricas existentes.

Nesse sentido, distinguem-se dois tipos de turbinas eólicas:

Turbina eólica de eixo horizontal

Turbina eólica de eixo horizontalEssas turbinas de eixo horizontal têm lâminas que parecem hélices de avião. São três lâminas. O maior pode atingir o comprimento de um prédio de 20 andares, com lâminas igualmente grandes, com cerca de 30 metros de comprimento.

Quanto maiores forem, mais eletricidade poderão gerar, mas os problemas de instalação também serão grandes, embora não impossíveis de resolver.

No mercado atual, a maioria dos aerogeradores mais comercializados são de eixo horizontal.

Turbinas eólicas de eixo vertical

Também chamadas de turbinas de eixo vertical, funcionam com pás presas na parte inferior e superior de um rotor vertical.

A turbina de eixo vertical mais conhecida é a chamada turbina eólica Darrieus, em tributo ao engenheiro francês que o patenteou em 1931.

Seu projeto É muito semelhante às lâminas de um batedor de ovos (de duas lâminas). Existem modelos que chegam a 100 pés de altura e cerca de 50 pés de largura, mas na realidade eles não são mais usados ​​em quase todos os lugares, porque seu desempenho não é igual aos horizontais muito superiores.

Que tipo de energia ele precisa para funcionar?

Do mesmo modo, uma turbina eólica precisa ser orientada automaticamente por coletar a maior velocidade do vento. Eles precisam de muita energia cinética.

Para isso, existe um cata-vento que cada equipe possui, bem como um anemômetro, um dispositivo que medirá a velocidade do vento para que toda a cesta atinja o giro ideal, localizando-se na posição mais conveniente.

Quais são as partes de uma turbina eólica?

Possuem as seguintes partes superficiais ou mais visíveis:

  1. Gôndola: É a carcaça que protege o mecanismo interno da turbina eólica.
  2. Lâminas do rotor: Podem atingir, dependendo do modelo, até 20 metros de comprimento. Existem 3 por turbina eólica.
  3. Mastro: É a base ou suporte principal da turbina eólica. Mas existem outros componentes que não são visíveis, mas fazem parte do sistema interno. Estes são:
  4. Cubo: junte as lâminas com um eixo de baixa velocidade, cujo movimento não ultrapassa 3º 30 rotações por minuto (rpm) e que por sua vez está ligado a um multiplicador.
  5. Multiplicador: sua função é acelerar consideravelmente a eixo de alta velocidade, que pode girar 50 vezes mais rápido que o de baixa velocidade.
  6. Gerador elétrico: Graças a esse aumento de velocidade, o gerador elétrico, capaz de atingir entre 500 e 1.500 kW, não poderia funcionar e isso é essencial porque essa parte elétrica é responsável por transformar a energia cinética produzida pelo vento em eletricidade.
  7. Drivers: Eles carregam a eletricidade para a estação.
  8. controlador eletrônico: É uma peça fundamental que monitora as condições do vento. Se mudar de direção, é responsável por reorientar as lâminas. Isso evita que a energia seja perdida quando o vento se move de forma diferente.
  9. Frigorífico: parte que evita o superaquecimento da turbina eólica.

Em resumo, uma turbina eólica deve ter as seguintes características:

    • Orientação automática.
  • Rotação da lâmina.
  • Multiplicação.
  • Geração.
  • Evacuação.
  • Motorização.

Qual a velocidade do vento que uma turbina eólica precisa?

A primeira coisa que uma turbina deste tipo requer para produzir eletricidade é que a velocidade do vento oscile entre 3 a 4 m/s, para gerar uma potência estimada de 15 m/s.

turbinas eólicasMas a maioria destes equipamentos tem um mecanismo de segurança que os desliga caso os ventos sejam muito fortes e ultrapassem os 25m/s.

Quanta energia pode produzir?

As três pás que compõem o aerogerador e o cubo onde estão enganchadas, formam um rotor que, ao entrar em operação, graças ao movimento das pás, faz com que um eixo de baixa rotação se mova. Dito eixo, conectado a um multiplicador que levará a velocidade de rotação de 13rpm a 1500 rpm, aumentando-a significativamente.

Esse processo permitirá que o gerador produz cerca de 690 volts, energia que naturalmente deve ser adaptada à tensão que circula na rede de distribuição elétrica, que varia de 20 a 132 quilovolts.

Produz algum tipo de energia renovável?

Turbinas eólicas ao longo dos anos e diante dos diversos problemas derivados do uso abusivo de combustíveis fósseis, eles têm cconvertida em uma alternativa de energia renovável fácil, muito popular, embora a sua instalação em grandes parques ou centros eólicos ainda seja complicada.

A melhor coisa que eles têm é que eles não produzem lixo poluente nem em seus processos de produção de energia, são emitidos gases de efeito estufa envolvido em a mudança climática.

Isso o configura como uma forma de energia bem limpa, amigável ao meio ambiente e generoso quando instalado em locais com configuração ideal, com ventos constantes.

Mas nem tudo é maravilhoso com a energia de origem eólica.

Pontos negativos das turbinas eólicas

turbinas eólicasNa sua localização, geralmente em locais de grande valor ecológico, infelizmente há um impacto ambiental porque estes são picos de montanhas virgens, Onde a riqueza da fauna e da flora são afetados por um impacto visual desagradável, pois essas turbinas eólicas devem ser colocadas alinhadas a uma certa distância umas das outras (3 a 10 diâmetros de rotor) causando uma nova paisagem distorcida da natureza.

E sem falar no ruído intenso produzido pelas lâminas. São incansáveis ​​e geram poluição sonora.

Outro fator de contaminação pontual é gerado com a construção dessas infraestruturas, principalmente no que diz respeito ao transporte de energia elétrica até os pontos de consumo.

E o pior é que muitos pássaros morrem batendo nas lâminas rápidas.

Existe uma estatística que uma média perto de 14 pássaros e cerca de 40 morcegos mortos para cada megawatt (MW) instalado.

E há estudos em andamento tentando estabelecer se na verdade seu uso ggeneralizado pode trazer problemas adicionais a partir de aquecimento atmosférico por causa bloqueando as correntes de ar. Isso, em todo caso, não foi verificado.

Em todo caso, atualmente a energia renovável produzida por turbinas eólicas onshore, é considerado como o segundo menos poluente, depois de energia hidroelétrica, com uma média estimada de 12 gramas (g) de produção de CO2 para cada kW/h, contra 4g produzidos pela energia produzida pelo movimento da água, ou 16g da nuclear e 22g da solar térmica.

Uma turbina eólica é eficiente?

Eles são eficientes.

Um parque eólico ou uma usina eólica, Eles podem produzir grandes quantidades de eletricidade.

Um parque eólico consiste em colocar vários aerogeradores alinhados a uma certa distância uns dos outros, em uma vasta área onde a circulação de bons ventos deve ser constante.

Você sabia que…?

No Texas, nos Estados Unidos, está operando com sucesso um dos maiores parques eólicos do mundo, com 420 aerogeradores instalados em 47.000 hectares que compõem o Centro de Energia Eólica Horse Hollow.

Esta gigantesca instalação tem uma capacidade de geração instalada de 735 megawatts ou 735.000 KW.


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sergio koifman

Sobre Sergio Koifman

Sergio Koifman é um renomado biólogo com mais de duas décadas de experiência dedicadas à pesquisa e ao entendimento dos ecossistemas naturais. Seu extenso histórico inclui estudos aprofundados sobre a biodiversidade, conservação e sustentabilidade ambiental. Ao longo de sua carreira, Sergio desempenhou um papel fundamental na preservação da vida selvagem e na promoção de práticas sustentáveis. Sua paixão e compromisso em relação à natureza o tornam uma autoridade respeitada na comunidade científica e um defensor incansável da proteção ambiental. Seu trabalho tem um impacto duradouro na preservação dos ecossistemas e na conscientização ambiental.