Sistemas Eólicos e células combustíveis

    CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA[pic 1]

                ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA

 

KÍSSILA MARIA INÁCIO BARBOSA

LUCAS LOUZADA DE OLIVEIRA

SISTEMAS EÓLICOS E CÉLULAS COMBUSTÍVEIS

Circuitos Elétricos

8º Período

Professor: Hudson Matos

       

CARATINGA-MG

NOVEMBRO/2017

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                   KÍSSILA MARIA INÁCIO BARBOSA

LUCAS LOUZADA DE OLIVEIRA

           

SISTEMAS EÓLICOS E CÉLULAS COMBUSTÍVEIS

Trabalho de Circuitos Elétricos, da Faculdade de Engenharia Ambiental e Sanitária da UNEC do 8º Período, como exigência de obtenção parcial dos créditos distribuídos pelo professor Hudson Matos.

CARATINGA-MG

NOVEMBRO/2017

Introdução

        As crescentes preocupações com as questões ambientais vêm estimulando o desenvolvimento de novas tecnologias que visam o desenvolvimento ambiental sustentável. Desta maneira fontes de energia renováveis terão cada vez mais espaço na matriz energética global.

        O homem necessita de fontes de energia para manter, prolongar e tornar mais confortável a sua sobrevivência, transformando-as a através do tempo. Com isso um novo conceito tecnológico surgiu nos últimos anos. As palavras “Células a Combustível” começaram a serem vistas com maior frequência, embora esta tecnologia não esteja bem estabelecia e tampouco tenha mercado garantido.

        O presente trabalho tem como intuito descrever e explicar sobre dois sistemas energéticos, sendo eles, Eólico e Células a Combustível.

Desenvolvimento

1. Sistemas Eólicos

A energia eólica é proveniente dos ventos, é abundante, limpa e disponível em todos os lugares. Ela é obtida pela energia cinética contida nas massas de ar em movimento. A utilização desse tipo de energia é antiga, e foi uma das  primeiras fonte de tração não animal, usada para mover barcos, impulsionados por velas, ou ainda movendo as pás dos moinhos fazendo com que suas engrenagens funcionassem. Nesse moinhos a energia eólica era transformada em energia mecânica, sendo utilizada na moagem dos grãos.

                                          Figura 01: Moinhos de vento da Espanha

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         Fonte: Google Imagem

        A utilização desta fonte de eletricidade teve inicio a mais de 30 anos e com os conhecimentos da indústria aeronáutica os equipamentos para geração eólica desenvolveram rapidamente desenvolvendo produtos de alta tecnologia e qualidade.

        A definição de um local para a implantação de uma fazenda eólica requer longos processos de avaliação de todos os condicionantes que determinam qual o melhor ponto. Além do potencial eólico promissor, deve ser observado também espaço disponível para instalação, preço do imóvel, acessibilidade, distância entre a rede onde a energia será injetada, condições para montagem das turbinas, custos de manutenção, remuneração pela energia produzida. Este tipo de empreendimento requer necessariamente, longos registros dos dados de ventos, além de no mínimo um ano de medição no exato lugar da futura instalação. Normalmente, esta análise é fornecida pelos próprios fornecedores do equipamento, Ocácia (2002, apud OLIVEIRA, 2008).

        Segundo Oliveira (2008) o sistema de conversão à energia eólica exploram a energia contida na movimentação das massas de ar atmosféricas que são causadas pelo aquecimento da superfície terrestre pelos raios solares. È aproveitado a energia cinética dos ventos para movimentar as turbinas eólicas e estas são responsáveis por movimentar os geradores de energia. Concluída a instalação, o sistema irá apresentar o mínimo impacto tanto na fauna quanto na flora terrestre.

        Como todos os outros sistemas, ele também possui desvantagem, como a poluição visual que afeta diretamente o turismo da região, além disso, o sistema necessita de grandes áreas para a sua instalação, sendo necessária a remoção de árvores para a instalação e acesso (em media 20Km²/MW). Segundo Marranghello (2004, apud OLIVEIRA, 2008) Em alguns países, adota-se como alternativa a instalação destes equipamentos dentro do mar, próximo à costa, e observam-se alterações sobre a pesca da região, sobre a navegação e o turismo. Não menos importante, deve ser considerado o risco de acidentes com o equipamento, oriundo do desgaste das pás e do seus desprendimento, o que pode ter efeito danoso a vida de pessoas.

Figura 02: Aerogerador eólico

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Fonte: Google Imagens

        Existem dois tipos básicos de rotores eólicos: os que possuem eixo vertical e os de eixo horizontal. Eles se diferem de pelo custo relativo de produção, eficiência e na velocidade em que têm uma maior eficiência.

Figura 03: Tipos de aerogeradores segundo o rotor

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Fonte: Portal Energia, disponível em https://www.portal-energia.com/funcionamento-de-um-aerogerador/

        Os aeroeradores com rotos de eixo vertical são em geral mais caros, pois o gerador não gira seguindo a direção dos ventos, apenas o rotor gira, enquanto o gerador fica fixo, porém o seu desempenho é inferior. São exemplos de rotores de eixo vertical os rotores do tipo Savonius e os rotores do tipo Darrieus.

Figura 04: Rotores de Eixo Vertical

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Fonte: Portal Energia, disponível em https://www.portal-energia.com/funcionamento-de-um-aerogerador/

        Já os aerogeradores com rotor de eixo horizontal  são mais conhecidos e mais utilizados devido sua alta eficiência, fato este que compensa o seu custo mais elevado. Nesta categoria encontram-se os rotores de 2 e 3 pás.

        Em relação a geração de energia elétrica em larga escala os rotores constituídos de 3 pás são os mais utilizados, sendo impulsionados apenas pela força de sustentação.