Desenvolvimento De Competências Para A Sustentabilidade

EXAUSTOR EÓLICO: Transformação de energia cinética em energia

elétrica

Aline Bruna Silva Machado; Nayara Gomes Franco; ...

Maria Eugênia da Costa Machado (Orientadora) Centro Universitário de Belo Horizonte, Belo Horizonte, MG

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1 INTRODUÇÃO

O objetivo deste trabalho é apresentar o exaustor eólico, projetado com o princípio de renovar a massa de ar quente, odores, fumaças e pó em diversos ambientes.

Para efeito de aprimorar o trabalho obteve-se orientações das disciplinas de Cálculo Integral que contribuiu com a área do galpão, Mecânica dos Fluidos que contribuiu com a viscosidade necessária para o gerador e Física Mecânica que orientou o funcionamento do exaustor.

Para seu funcionamento utiliza-se o vento externo: a mais leve brisa e o ar quente ascendente (Efeito chaminé), como energia. O vento que incide sobre o aparelho provoca a rotação e consequentemente forma um vácuo no interior do exaustor. Devido ao formato aerodinâmico das aletas, a massa de ar do ambiente desloca-se para fora através deste vácuo. Em caso da ausência de ventos, o ar quente ascendente do ambiente exerce pressão no rotor, o que provoca o giro.

A ventilação tem como finalidade melhorar as condições do meio ambiente mantendo a temperatura, a velocidade do ar e a concentração de poluentes em níveis considerados satisfatórios. Proporciona conforto e produtividade, protegendo adequadamente os seres humanos, produtos e equipamentos.

Pensando neste movimento do rotor, apresentamos o projeto do exaustor eólico para obtenção de energia elétrica.

A exaustão ininterrupta do ar quente dentro dos ambientes onde se utilizam exaustores é o que nos levou a considerar como totalmente possível o aproveitamento da energia desprezada.

Foram feitas pesquisas sobre fontes alternativas, técnicas de uso, tempo para instalação dos exautores e identificação das repercussões econômicas do projeto dos exautores eólicos industriais e sustentabilidade, além de uma pesquisa exploratória para o levantamento em indústrias que utilizam exaustor eólico. A Sistematização dos dados sobre o custo real foi feita a partir de orçamentos de materiais e tecnologias básicas. Por fim construiu-se o protótipo.

A sua viabilidade e sua economia faz com que esse projeto se torne de suma importância para a engenharia, uma vez que seus resultados são satisfatórios tanto para a empresa quanto para os funcionários. Para a estruturação do artigo utilizou-se referencial teórico, metodologia, resultados e discussão e conclusão.

2 REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 ENERGIA EÓLICA

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 pois não gera poluição e não agride o meio ambiente. (SUA PESQUISA, 2011).

Grandes turbinas (aero geradores), 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. A quantidade de energia produzida por uma turbina varia de acordo com o tamanho das suas hélices e, claro, do regime de ventos na região em que está instalada. Além da velocidade dos ventos, é importante que eles sejam regulares, não sofram turbulências e nem estejam sujeitos a fenômenos climáticos como tufões. (LAYTON, 2011).

De uma forma geral, grande parte do litoral brasileiro, em particular o da região Nordeste, apresenta velocidades de vento propícias ao aproveitamento da energia eólica em larga escala. O litoral do Estado do Rio Grande do Sul é também considerado bastante favorável, assim como o litoral Norte do Estado do Rio de Janeiro. No interior do país, em áreas montanhosas também se encontram diversos sítios propícios. A região Norte é a menos favorecida em relação à energia eólica. (BRITO, 2011).

As pás da turbina são projetadas para capturar a energia cinética contida no vento. O resto é praticamente idêntico ao que ocorre em uma hidrelétrica: quando as pás da turbina capturam a energia do vento e começam a se mover, elas giram um eixo que une o cubo do rotor a um gerador. A turbina eólica horizontal (a vertical não é mais usada), é formada essencialmente por um conjunto de duas ou três pás, com perfis aerodinâmicos eficientes, impulsionadas por forças predominantemente de sustentação, acionando geradores que operam a velocidade variável, para garantir uma alta eficiência de conversão. O gerador transforma essa energia rotacional em eletricidade. Fundamentalmente, gerar eletricidade a partir do vento é só uma questão de

transferir energia de um meio para outro. (CULTURA MIX, 2012).

2.2 ENERGIA ELÉTRICA

A discussão sobre a energia elétrica está baseada nas informações retiradas do site da

Eletrobrás (2012), a eletricidade se tornou a principal fonte de luz, calor e força utilizada no mundo moderno. Atividades simples como assistir à televisão ou navegar na internet são possíveis porque a energia elétrica chega até as casas. Fábricas, supermercados, shoppings e uma infinidade de outros lugares precisam dela para funcionar. Grande parte dos avanços tecnológicos que alcançamos se deve à energia elétrica.

Obtida a partir de todos os outros tipos de energia, a eletricidade é transportada e chega aos consumidores no mundo inteiro por meio de sistemas elétricos complexos, compostos de quatro etapas: geração, transmissão, distribuição e consumo. O primeiro passo para produzir energia elétrica é obter a força necessária para girar as turbinas das usinas de eletricidade. Gigantescos sistemas de hélices, elas movem geradores que transformam a energia mecânica (movimento) em energia elétrica. (ELETROBRÁS, 2012).

Essa força pode ser obtida de diversas fontes