Elementos De Maquina

Prováveis indícios do inicio de utilização de energia eólica

O primeiro registro histórico da utilização da energia eólica para bombeamento de água e moagem de grãos através de cata-ventos é proveniente da Pérsia, por volta de 200 A.C.. Esse tipo de moinho de eixo vertical veio a se espalhar pelo mundo islâmico sendo utilizado por vários séculos

O início da adaptação dos cata-ventos para geração de energia elétrica teve início no final do século XIX Em 1888, Charles F. Bruch, um industrial voltado para eletrificação em campo, ergueu na cidade de Cleveland, Ohio, o primeiro cata-vento destinado a geração de energia elétrica. Tratava-se de um cata-vento que fornecia 12 kW em corrente contínua para carregamento de baterias as quais eram destinadas, sobretudo, para o fornecimento de energia para 350 lâmpadas incandescentes Bruch utilizou-se da configuração de um moinho para o seu invento.

A roda principal, com suas 144 pás, tinha 17m de diâmetro em uma torre de 18m de altura.

Um dos primeiros passos para o desenvolvimento de turbinas eólicas de grande porte para aplicações elétricas foi dado na Rússia em 1931. O aerogerador Balaclava (assim chamado) era um modelo avançado de 100 kW conectado, por uma linha de transmissão de 6,3 kV de 30 km, a uma usina termelétrica de 20 MW.

TURBINAS EÓLICAS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

Os rotores de eixo horizontal são os mais comuns e grande parte da experiência mundial está voltada para a sua utilização. Tais rotores podem ser constituídos de uma pá e contrapeso, duas pás, três pás ou múltiplas pás (multivane fans). Construtivamente, as pás podem ter as mais variadas formas e empregar os mais variados materiais. Em geral, utilizam-se pás rígidas de madeira, alumínio ou fibra de vidro reforçada.

O Gerador é o equipamento utilizado para a transformação da energia mecânica de rotação em energia elétrica através de conversão eletromecânica. As pás são perfis aerodinâmicos responsáveis pela interação com o vento, convertendo parte de sua energia cinética em trabalho mecânico. Atualmente são fabricadas em fibras de vidro reforçadas com epóxi

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As pás são fixadas através de flanges em uma estrutura metálica a frente da turbina denominada cubo (hub). Esta estrutura é construída em aço ou liga de alta resistência.

As torres são necessárias para sustentar e posicionar o rotor a uma altura conveniente para o seu funcionamento. É um item estrutural de grande porte e de elevada contribuição no custo inicial do sistema. Inicialmente, as turbinas utilizavam torres de metal treliçado. Com o uso de geradores com potências cada vez maiores, as naceles passaram a sustentar um peso muito elevado tanto do gerador quanto das pás. Desta forma, para dar maior mobilidade e segurança tem-se utilizado torres de metal tubular ou de concreto que podem ser sustentadas ou não por cabos tensores.

Ultilização de energia eólica

O fato de que energia eólica seja uma fonte de energia higiênica, limpa, renovável e ecológica não significa que seu impacto ambiental seja nulo. Esse tipo de energia, porém, ajuda a reduzir a contaminação causada pela queima dos combustíveis fósseis. Realizando uma análise um pouco mais profunda, podemos constatar algumas vantagens e desvantagens da energia eólica, que devem ser levadas em consideração na hora de escolher a energia que melhor se adapta a determinado ambiente, situação e objetivo.

Entre suas principais vantagens podemos mencionar que:

• É uma tecnologia inesgotável;

• Não emite gases poluentes e não gera resíduos;

• Os parques eólicos podem ser utilizadas também para outros meios, como a agricultura e a criação de gado;

• É uma das fontes mais baratas de energia, podendo competir em termos de rentabilidade com as fontes de energia tradicionais;

• Não requer uma manutenção frequente, uma vez que sua revisão é semestral;

• Em menos de seis meses o aerogerador recupera a energia que foi gasta para ser fabricado.

No entanto, suas desvantagens não podem ser esquecidas:

• Como é preciso um fenômeno da natureza para funcionar, às vezes a energia não é gerada em momentos necessários, o que torna difícil a integração da produção dessa tecnologia;

• Pode ser superada pelas pilhas de combustível (H2) ou pela técnica da bombagem hidroelétrica;

• Os parques eólicos geram um grande impacto visual devido aos aerogeradores;

• Causa impacto sonoro, pois o vento bate nas pás produzindo um ruído constante de aproximadamente 43 decibéis, tornando necessário que as habitações mais próximas estejam no mínimo a 200 metros de distância;

• Pode afetar o comportamento habitual de migração das aves.

Energia eólica pelo mundo

Os dois últimos estudos da Associação Mundial de Energia Eólica(WWEA, na sigla em inglês) mostram um crescimento do uso de energia eólica no mundo. Os trabalhos, que avaliaram os anos de 2010 e o primeiro semestre de 2011, revelam que, ao todo, 86 países já utilizam essa fonte renovável para a produção de energia elétrica. Entre eles, destaca-se a China, que se tornou o país com maior capacidade instalada, acrescentando 18.928 Megawatt (MW) em sua matriz em um ano, bem como o centro da indústria eólica internacional.

Até 2005 a Alemanha liderava o ranking dos países em produção de energia através de fonte eólica, mas em 2008 foi ultrapassada pelos EUA. Desde 2010, a China é o maior produtor de energia eólica. Em 2011 o total instalado nesse país ultrapassava os 62.000 MW (62 GW). Comparado com os 44.000 GW instalados até 2010, foi um aumento de 41%.

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