Energia Solar e Eólica

Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Departamento Acadêmico de Eletrotécnica

Curso de Engenharia Elétrica

Energia Eólica e Solar e a Engenharia Elétrica

Trabalho de Introdução a Engenharia

Curitiba

2013

Uso de energia solar e eólica e sua relação com a Engenharia Elétrica

Trabalho de Introdução à Engenharia apresentado a Professora Annemarlen G. Castagna

Curitiba

2013

SUMÁRIO

Introdução  ......................................................................................................    04

Energia Solar   .................................................................................................   05

Energia Eólica   ...............................................................................................   07

Relação com a Engenharia Elétrica   ...............................................................   09

Referências   ....................................................................................................   10

Introdução

        O avanço das pesquisas em novas formas de geração de energia que não causem um impacto ambiental tão grande nos possibilitou que hoje tenhamos alguns casos excêntricos onde é possível aproveitar a nossa própria rotina a nosso favor na geração de energia.

        Tratando-se de geração de energia é esperado que nosso campo acadêmico, a engenharia elétrica, tenha uma relação com essas tecnologias recentes, assim como um papel fundamental para o contínuo crescimento no uso de tais tecnologias.

        Pensando assim nos foi proposto que desenvolvêssemos esse trabalho onde buscaremos apresentar essas formas de geração de energia a apresentar a relação dela com a engenharia elétrica e como podemos como futuros engenheiros eletricistas contribuir para que esses recursos sejam melhores utilizados.

1. Energia Solar

Energia Solar é a energia térmica e luminosa proveniente do Sol captada através de células fotovoltaicas para sua então utilização como energia elétrica, térmica ou mecânica.

O grande diferencial da energia solar é que se trata de uma energia limpa, que não agride o meio ambiente, e infinita, pois ela necessita do Sol que possui uma vida útil extremamente superior a nossa.

Um exemplo clássico de uso de energia solar é a fotossíntese das plantas que quando expostas a luz solar junto com alguns elementos presentes no ambiente é capaz de sustentar a si mesma. Outro exemplo de uso da energia solar são os nossos aquecedores solares, que são placas escuras expostas ao Sol que aquecem e transfere esse calor a água.

A captação da energia solar pode ocorrer de duas formas, direta ou indireta:

Direto: quando ocorre apenas uma transformação de energia como, por exemplo, as células fotovoltaicas que transformam a energia luminosa em energia elétrica e os aquecedores solares.

Indireto: quando ocorre mais do que uma transformação de energia como, por exemplo, os sensores de luz das cortinas.

                As vantagens do uso da energia solar é primeiramente o fato de não causar impactos ao meio ambiente, embora durante a produção dos materiais que compõe a placa solar cause.

Outra vantagem é o custo para manter uma instalação pequena, que além de exigir uma manutenção mínima, também não obriga a grandes investimentos em redes de transmissão.

No entanto ainda há certas desvantagens para esta forma de geração de energia e não se trata apenas da poluição causada na sua produção ou a energia utilizada para produzir uma célula, mas seu custo. Embora os avanços nas pesquisas na área tenham desenvolvidos novos meios de produção, mais baratos e com maior eficiência na geração, ainda é caro montar estação solar.

Outro fator muito importante a ser levado em conta é a exposição solar, em regiões nebulosas ou com muita neve há uma grande variação de energia gerada, em cidades como Curitiba ou Londres o uso dessa forma de energia pode não ser viável devido às condições climáticas.

Há também variáveis como o armazenamento dessa energia, uma vez que durante períodos onde não há exposição solar também não há produção de energia, e os sistemas de armazenamento desse tipo de energia são muitas vezes caros demais quando comparados com outras formas de geração.

Os países que mais utilizam dessa forma de geração de energia são Japão, Estados Unidos e Alemanha, grandes consumidores de energia elétrica que não dispõem de muitos recursos naturais para suprir sua rede.

2. Energia Eólica

Denomina-se energia eólica a energia cinética contida nas massas de ar em movimento (vento). Seu aproveitamento ocorre por meio da conversão da energia cinética de translação em energia cinética de rotação, com o emprego de turbinas eólicas, também denominadas aerogeradores, para a geração de eletricidade, ou cataventos (moinhos), para trabalhos mecânicos como bombeamento d´água.

A energia eólica produzida a partir da força dos ventos é abundante, renovável, limpa e disponível em muitos lugares. Essa energia é gerada por meio de aero geradores, nas quais a força do vento é a captada por hélices ligadas a uma turbina que aciona um gerador elétrico. A quantidade de energia transferida é função da densidade do ar, da área coberta pela rotação das pás (hélices) e da velocidade do vento.

Uma avaliação técnica do potencial eólico exige um conhecimento detalhado do comportamento dos ventos. Os dados relativos a esse comportamento que auxiliam na determinação do potencial eólico de uma região são relativos à intensidade da velocidade e a direção do vento. Para obter esses dados, é necessário também analisar os fatores que influenciam o regime dos ventos na localidade do empreendimento. Entre eles pode-se citar o relevo, rugosidade do solo e outros obstáculos distribuídos ao longo da região.