Ciclo A Vapor Regenerativo

Resumo

A energia eólica trabalha com o princípio da força aerodinâmica, o vento batendo na hélice criando pressão positiva debaixo das pás, enquanto há pressão negativa acima das pás. Essa pressão diferencial gera uma força que faz girar e automaticamente a hélice que tem um rotor acoplado. Após entrar em contato com o sistema transformador de energia mecânica em elétrica, automaticamente aciona um gerador dentro da torre e esse gerador transforma a chamada energia mecânica em energia elétrica. Por meio de cabos é transmitida a uma central e logo após é distribuída para a rede elétrica e chega aos consumidores.

Definição

Energia eólica é aquela gerada pelo vento. Desde a antiguidade este tipo de energia é utilizado pelo homem, principalmente nas embarcações e moinhos. Atualmente, a energia eólica, embora pouco utilizada, é considerada uma importante fonte de energia por se tratar de uma fonte limpa (não gera poluição e não agride o meio ambiente).

Grandes turbinas (aerogeradores), em formato de cata-vento, são colocadas em locais abertos e com boa quantidade de vento. Através de um gerador, o movimento destas turbinas gera energia elétrica.

Atualmente, apenas 1% da energia gerada no mundo provém deste tipo de fonte. Porém, o potencial para exploração é grande.

Disponibilidade de Recursos

A avaliação do potencial eólico de uma região requer trabalhos sistemáticos de coleta e análise de dados sobre a velocidade e o regime de ventos. Geralmente, uma avaliação rigorosa requer levantamentos específicos, mas dados coletados em aeroportos, estações meteorológicas

e outras aplicações similares podem fornecer uma primeira estimativa do potencial bruto ou teórico de aproveitamento da energia eólica.

Para que a energia eólica seja considerada tecnicamente aproveitável, é necessário que sua densidade seja maior ou igual a 500 W/m2, a uma altura de 50 m, o que requer uma velocidade mínima do vento de 7 a 8 m/s (GRUBB; MEYER, 1993).

Segundo a Organização Mundial de Meteorologia, em apenas 13% da superfície terrestre o vento apresenta

velocidade média igual ou superior a 7 m/s, a uma altura de 50 m. Essa proporção varia muito entre regiões e continentes, chegando a 32% na Europa Ocidental.

Mesmo assim, estima-se que o potencial eólico bruto mundial seja da ordem

de 500.000 TWh por ano. Devido, porém, a restrições socioambientais(18), apenas 53.000 TWh (cerca de 10%) são considerados tecnicamente aproveitáveis (Tabela 6.2). Ainda assim, esse potencial líquido corresponde a cerca de quatro vezes o consumo mundial de eletricidade.

No Brasil, os primeiros anemógrafos computadorizados e sensores especiais para energia eólica foram instalados no Ceará e em Fernando de Noronha (PE), no início dos anos 1990.

Os resultados dessas medições possibilitaram a determinação do potencial eólico local e a instalação das primeiras turbinas eólicas do Brasil.

Tecnologia de Aproveitamento – Turbinas Eólicas

No início da utilização da energia eólica, surgiram turbinas de vários tipos– eixo horizontal, eixo vertical, com apenas uma pá, com duas e três pás, gerador de indução, gerador síncrono etc. Com o passar do tempo, consolidou-se o projeto de turbinas eólicas com as seguintes características:

eixo de rotação horizontal, três pás, alinhamento ativo, gerador de indução e estrutura não-flexível.

Entretanto, algumas características desse projeto ainda geram polêmica, como a utilização ou não do controle do ângulo de passo (pitch) das pás para limitar a potência máxima gerada.

A tendência atual é a combinação das duas técnicas de controle de potência (stall e pitch) em pás que podem variar o ângulo de passo para ajustar a potência gerada, sem, contudo, utilizar esse mecanismo continuamente (WIND DIRECTIONS, 2000).

Quanto à capacidade de geração elétrica, as primeiras turbinas eólicas desenvolvidas em escala comercial tinham potências nominais entre 10kW e 50 kW. No início da década de 1990, a potência das máquinas aumentou para a faixa de 100 kW a 300 kW. Em 1995, as maiorias dos fabricantes de grandes turbinas ofereciam modelos de 300 kW a 750 kW. Em 1997, foram introduzidas comercialmente as turbinas eólicas de 1MW e 1,5 MW, iniciando a geração de máquinas de grande porte. Em 1999 surgiram as primeiras turbinas eólicas de 2MW e hoje existem protótipos de 3,6MW e 4,5MW sendo testados na Espanha e Alemanha. Acapacidade média das turbinas eólicas instaladas na Alemanha em 2002 foi de 1,4MW e na Espanha de 850kW. Atualmente, existem mais de mil turbinas eólicas com potência nominais superiores a 1 MW em funcionamento no mundo (BOYLE, 1996; BTM, 2000; WINDPOWER, 2000;WIND FORCE, [2003].•).

Quanto ao porte, as turbinas eólicas podem ser classificadas da seguinte forma (Figura 6.3): pequena potência nominal menor que 500 kW; média potência nominal entre 500