Energia Eólica
Princípios
História
 Bombeamento de água
 Moagem de grãos
 Cataventos – 200 AC – baixa eficiência
 Moinho de vento “holandês” – eixo horizontal
 1888 – Cataventos para geração elétrica – 12 kW DC
 II Guerra Mundial (1941) – EUA – 1250 kW AC
 1955 – 1968 – Alemanha – 100 kW (ventos 8 m/s) – pás de
material compósito (mais leves – menores esforços)
 2008 – Potência gerada no mundo – 121.188 MW
338,5 MW (Brasil)
Recurso Eólico
 2% da energia incidente do Sol é transformada em ventos
 Ventos – aquecimento não uniforme da superfície
– influenciados pelo relevo (topografia) e obstáculos
– inclinação do eixo da Terra
– distância do solo
– velocidade e intensidade pode variar a curtas
distâncias
Comportamento do vento
Energia extraída do vento
Considerando o cilindro imaginário, através do qual o vento
se movimenta, temos, que a potência disponível do vento é:
Energia extraída do vento
 A potência disponível não pode ser totalmente aproveitada.
 A fração da potência disponível transformada em energia
elétrica é representada por cp
 Como a redução da pressão ao passar pelas hélices é mínima e
a densidade do ar permanece constante, a potência extraída
do vento é
Energia extraída do vento
 A massa de ar é dada por
 E, a relação entre v1, v2 e v3 é:
 Substituindo esses valores na equação da potência extraída e
resolvendo a equação obtém-se um gráfico como esse:
Energia extraída do vento
Esse gráfico relaciona cp com a razão v3/v1
O coeficiente de potência será máximo e igual a 0,59, quando
v3/v1 for igual a 1/3.
Tipos de Aerogeradores
 Rotor de eixo vertical
Tipos de Aerogeradores
 Rotor de eixo vertical
 Mais comuns e mais utilizados
 Movidos por forças aerodinâmicas (forças de sustentação e
forças de arraste)
 Os rotores giram predominantemente pela ação de forças de
sustentação
 Os rotores são constituídos de uma pá e contra-peso, duas,
três pás ou múltiplas pás.
Tipos de Aerogeradores
Tipos de Aerogeradores
 Componentes de um
aerogerador de eixo
horizontal.
Processo de
produção de
energia elétrica
a partir de
ventos
Aplicação dos Sistemas Eólicos
 3 aplicações:
 Sistemas isolados
 Sistemas híbridos
 Sistemas integrados à rede
 Tamanhos dos aero geradores
 Pequeno porte (< 10 kW)
 Intermediário (entre 10 e 250 kW)
 Grande porte ( entre 250 kW e 2 MW) – Fazendas eólicas
Sistemas isolados
 Armazenamento de energia – baterias
 As baterias necessitam de controladores de carga para evitar
danos às baterias
 Inversor – uso em equipamentos eletrodomésticos
convencionais
Sistemas Híbridos
 Apresentam outros tipos de geradores de energia
 Necessário uso de controle de todas as fontes para otimização
de entrega de energia.
Sistemas Interligados à Rede
 Utilizam um grande número de aerogeradores e não
necessitam de sistemas de armazenamento de energia
 Toda a geração é entregue diretamente à rede elétrica
Sistemas Interligados à Rede
 Arranjo otimizado
para a disposição de
aerogeradores em
uma fazenda eólica
Energia Eólica no Brasil
 51 parques em operação
 18 parques em construção
 109 parques em projeto
 Maioria dos parque eólicos no Brasil se localizam no litoral




nordestino (ventos entre 8 e 9,5 m/s)
20 parques projetados para o Rio Grande do Sul
23 parques projetados para a Bahia
23 parques projetados para o Ceará e
30 parques projetados para o Rio Grande do Norte