As usinas eólicas, também conhecidas como parques eólicos, são a infraestrutura que converte a energia cinética do vento em energia elétrica . Trata-se de uma abordagem sustentável para a geração de eletricidade, pois utiliza energia renovável e, consequentemente, contribui para a redução da pegada de carbono, diminuindo o consumo de combustíveis fósseis e carvão para a geração de energia.
As centrais eólicas são compostas por um conjunto de turbinas eólicas, que podem ser horizontais ou verticais. O vento, com determinada velocidade e direção, gira as pás do rotor em grandes áreas de parques eólicos , gerando eletricidade a partir da conversão de energia cinética em energia mecânica ou elétrica.
O funcionamento de uma turbina eólica é como o de uma turbina normal na conversão de energia. Elas diferem em estrutura, pois as turbinas eólicas são projetadas de tal forma que a altura e o comprimento das pás do rotor estão na mesma proporção. Elas podem ser colocadas em áreas terrestres, bem como na costa, e até mesmo outras fontes de geração de energia renovável, como a energia solar, podem ser incorporadas para melhores resultados a um custo efetivo e eficiente.
A vida útil das turbinas eólicas é superior a 20 anos, quando comparada a outras fontes de energia alternativas. A eficiência dessas usinas varia entre 20% e 40% , mas requer manutenção regular em intervalos de pelo menos seis meses.
Funcionamento da Usina Eólica
O funcionamento das turbinas eólicas é baseado no princípio de conversão de energia de cinética para mecânica ou elétrica. Os tamanhos disponíveis de moinhos de vento especificamente para áreas offshore variam de 100 KW a 36 MW e esforços contínuos são feitos pelos engenheiros para projetar uma turbina eólica de 10 MW para melhor eficiência.
Independentemente do seu tamanho, as turbinas eólicas têm as seguintes funções:
- Ao aproveitar o poder da energia eólica natural, as turbinas eólicas podem efetivamente girar a pá do rotor usando um força máxima do vento de 55 mph.
- As lâminas são atingidas com força variável devido a variações na pressão do ar, fazendo com que o eixo conectado à lâmina gire.
- Este eixo é conectado a uma caixa de engrenagens equipada com engrenagens que não apenas transmitem energia mecânica, mas também aumentam a velocidade de rotação da lâmina de modestos 30-60 rpm para impressionantes 1000-1800 rpm.
- O o gerador é acionado pela força mecânica das pás do rotor e eventualmente produz energia elétrica.
- A eletricidade gerada é convertida de CC para CA usando o conversor de energia e a voltagem é aumentada com a ajuda do transformador elevador.
- Por fim, a eletricidade gerada pela turbina eólica é coletada no ponto de coleta do parque eólico e fornecida aos consumidores de vários setores.
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Tipos de usinas eólicas (turbinas eólicas)
Com base no eixo de rotação, as turbinas eólicas são classificadas como:
- Turbinas Eólicas de Eixo Horizontal (HAWT): A ponta do eixo está na mesma direção do vento e se assemelha a moinhos de vento, estes são mais comumente usados. Para girar turbinas maiores, sensores de vento e servos são usados. As pás do rotor são montadas perpendicularmente em um eixo horizontal ao solo.
- Turbina Eólica de Eixo Vertical (VAWT): É menos comumente usado, pois é mais caro e requer mais espaço. Aqui, as pás do rotor são montadas em um eixo vertical paralelo ao solo. Também é mais difícil de instalar.
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