Um sistema de conversão de energia eólica (WECS, na sigla em inglês) é um aparelho que utiliza a energia cinética do vento e a converte em energia mecânica ou elétrica. Muitas pesquisas têm sido realizadas para desenvolver uma abordagem ecologicamente correta para atender à demanda energética nacional, utilizando os recursos disponíveis de forma sustentável.
Classificação de WECS
A classificação dos sistemas de conversão de energia eólica (WECS) é baseada no eixo rotacional das pás do rotor da turbina. A seguir, são mencionadas as quatro principais classificações de WECS:
1. Eixo de rotação: De acordo com o tipo de eixo de rotação, estes são ainda classificados como:
- Turbina eólica de eixo horizontal: É comumente usado. As pás do rotor são montadas perpendicularmente em um eixo horizontal ao solo.
- Turbina eólica de eixo vertical: Não é muito usado e no eixo vertical as pás do rotor são montadas no solo.
2. Turbina : Com base na produção de energia elétrica, as turbinas podem ser classificadas da seguinte forma:
- Turbinas de baixa potência: A potência máxima é de 30 kW.
- Turbinas de média potência: A saída varia de 30 a 300 kW
- Turbinas de alta potência: Uma quantidade considerável de energia é produzida,
3. Controle de Potência: É importante controlar o nível de energia eólica para manter uma produção de energia constante. Isso é conseguido das seguintes maneiras:
- Controle de potência ativa: Usando o mecanismo de controle de passo, o ângulo das pás do rotor é manipulado e a quantidade de vento é regulada.
- Controle de potência reativa: A gestão e regulação da eletricidade são feitas pelo gerador.
4. Critérios de Controle da Velocidade de Rotação: A velocidade das pás da turbina é baseada na velocidade do vento. Os métodos mencionados abaixo são utilizados para controlar a velocidade do vento:
- WECS de velocidade fixa: Governador é um dispositivo usado para controlar a velocidade da turbina.
- WECS de velocidade variável: O dispositivo inversor é usado para controlar a velocidade da turbina.
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Componentes do WECS
Os principais componentes de um sistema de conversão de energia eólica (WECS) incluem:
Componentes Mecânicos:
- Rotor: Ele captura o vento e gira, resultando na conversão em energia mecânica.
- Eixo principal: É feito de aço e é conectado ao rotor.
- Caixa de engrenagens: Ajuda a aumentar a velocidade do rotor.
- Freios Mecânicos: Param o rotor.
- Nacela: É composta por todos os componentes elétricos e mecânicos.
- Transmissões de inclinação e guinada: úteis para ajustar ângulos de lâmina.
- Equipamento de medição de vento: Dispositivo de medição da velocidade e direção do vento.
Componentes elétricos:
- Gerador: Converte energia mecânica em energia elétrica.
- Conversor de energia: ajuda a converter a corrente de CC para CA.
- Transformador elevador: aumenta a voltagem elétrica.
- Pontos de coleta de parques eólicos ou pontos de acoplamento comum: a eletricidade produzida é coletada aqui.
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Como funciona o Sistema de Conversão de Energia Eólica (WECS)?
- Utilizar a energia eólica natural para girar a pá do rotor com a força do vento e girar o eixo conectado à pá, que é posteriormente conectado a uma caixa de engrenagens, ajuda a aumentar a velocidade de rotação da pá do rotor.
- Usando o conversor de energia, a eletricidade gerada é transformada de CC para CA e o transformador elevador é usado para aumentar a voltagem.
- Por fim, no ponto de coleta do parque eólico, a eletricidade gerada pela turbina eólica é coletada e posteriormente fornecida ao consumidor de vários campos.
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