Energia Hidrólica: Crise energética no sul da África

Atividade de Pesquisa

Usina Hidrólica

Temática: Água salgada

Objetivos: Energia Limpa e Renovável

Justificativa: Crise energética no sul da África

Instrumentos necessários:

1. O que é usado para construção:

• Rotor elétrico: parte responsável por captar a energia do vento e transformar em energia mecânica de rotação. São divididos em rotores de eixo horizontal ou de eixo vertical. Os de eixo horizontal são o tipo mais comum e devem ter mecanismos de controle para que o rotor fique em posição perpendicular ao vento. Os rotores de eixo vertical não necessitam de um mecanismo de controle, porém as forças resultante são alternadas limitando o rendimento. 
• Transmissão e caixa multiplicadora: transmite a energia mecânica do rotor até o gerador. É utilizada para adaptar a baixa velocidade do rotor à velocidade mais elevada dos geradores convencionais. 
• Mecanismos de controle: utilizados para orientar o rotor na direção do vento, controlar a velocidade e carga, podendo ser mecânico, aerodinâmico ou eletrônico. 
• Controle de potência: evita o sobrecarregamento elétrico e do sistema de transmissão, devido ao aumento do 
  fluxo de ar. 
• Gerador: faz a conversão eletromecânica.
• Torre: parte estrutural que suporta todo peso e carga da turbina e posiciona o rotor a uma altura necessária para o seu funcionamento.
• Sistema de armazenamento de energia: utilizado para armazenar energia durante o período de ventos de alta velocidade e usá-la quando a consumo de energia não puder ser atendido devido à insuficiência de vento. Ela pode ser feita através de baterias ou em energia potencial gravitacional. 
• Transformador: Faz o acoplamento elétrico entre o aero gerador e a rede elétrica, com ele é possível alterar a tensão do gerador para a tensão da rede elétrica. 
• Nacele - é o compartimento instalado no alto da torre e que abriga todo o mecanismo do gerador, o qual pode incluir: caixa multiplicadora, freios, embreagem, mancais, controle eletrônico, sistema hidráulico.
• Anemômetro - Mede a intensidade e a velocidade dos ventos, normalmente, de 10 em 10 minutos.
• Pás do rotor – Captam o vento e convertem sua potência ao centro do rotor.
• Biruta (sensor de direção) – São elas que captam a direção do vento, pois ele deve estar perpendicular à torre para se obter um maior rendimento.

1.  Como é feita a união das torres com seus alicerces ou pilares:

• Pilares: São destinados a transmitir as ações às fundações, embora possam também transmitir para outros elementos de apoio
• As torres são frequentemente acoplada com parafusos às concretas bases sobre as quais repousam. A torre tem que estar equipada com guias especiais e braçadeiras para manter as duas secções da torre em vigor, ao mesmo tempo, para que ela seja soldada de forma segura e eficaz. 

1.  As hélices são feitas para girar através do vento para a transformação em energia

• A energia cinética do vento normalmente é convertida em energia mecânica por moinhos e cata-ventos, ou em energia elétrica por
  turbinas eólicas (ou aero geradores).
• Na água através da pressão a transformação passa da energia potencial para energia cinética.

1. Componentes para transformação da turbina:

• Fibra de vidro, aço, alumínio, PVC, madeira e resina de polímeros. Atualmente, a maioria das lâminas são de plástico reforçado com fibra de vidro (GRP), um composto de polímero reforçado com fibra com resistência elevada à tração e à compressão.
• No que tange ao projeto estrutural, dois aspectos são considerados:  

• Os tipos de materiais usados na fabricação das 
  pás e os processos de fabricação utilizados.

• Materiais utilizados: 
  • madeira 
  • aço 
  •Alumínio
• Materiais compostos: fibra de vidro com resina poliéster; fibra de vidro com fibra de carbono; madeira com epóxi, fibra de carbono

Plano de Execução:

1. Objetivo

Definir e especificar os serviços constantes do Plano de execução da Obra, necessários à realização dos Projetos de Usina Hidrólica.

1. Fases do Plano

O plano de execução da Obra será elaborado numa única fase, a fase de Projeto Executivo e constará de:

1. Planos de ataque dos serviços;
2. Cronogramas;
3. Dimensionamento e layout das instalações necessárias à execução dos serviços.

1. Considerações gerais

Dentre os materiais e equipamentos, parte integrante dos projetos de Usina Hidrólica, mais especificamente, de superestrutura permanente, alguns deles, particularmente, só são encontrados no mercado externo.

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