Série de Equipamentos: Turbinas Eólicas – De Pequena a Escala de Rede

Na próxima edição de nossa Série de Equipamentos, focaremos em turbinas eólicas. Uma turbina eólica usa o movimento natural do ar para girar a turbina e criar energia. São fabricadas em uma ampla gama de turbinas de eixo vertical e horizontal. As menores turbinas eólicas podem ser usadas para carregar baterias ou como fonte de energia auxiliar em barcos ou trailers. Turbinas maiores podem ser usadas como parte de uma rede de energia doméstica, com as maiores turbinas sendo usadas como parte de parques eólicos, ou redes de energia supridas inteiramente por vento.

Como uma Turbina Eólica Funciona

Turbinas eólicas operam no princípio simples de usar duas ou três hélices conectadas a um rotor que converte energia eólica em energia rotacional de baixa velocidade. O rotor é conectado ao eixo principal que cria eletricidade girando um gerador. O gerador geralmente inclui eletrônica de controle, uma caixa de engrenagens, acionamento de velocidade ajustável ou transmissão continuamente variável, e componente para converter a rotação de baixa velocidade de entrada em rotação de alta velocidade. Turbinas eólicas também são classificadas por design de velocidade do vento de classe I a IV.

Benefícios das Turbinas Eólicas

Vento é gratuito, mas as turbinas têm outros custos. A eficiência vento-rotor é apenas um de muitos fatores que afeta o preço final da energia eólica. Reparos por danos à caixa de engrenagens, gerador e conversor podem aumentar o custo da energia gerada. Poeira e insetos nas pás acumulam e podem reduzir a eficácia geral da turbina. O tipo de turbina também importa, pois turbinas eólicas horizontais tendem a performar melhor que verticais na maioria dos cenários.

Tipos de Turbinas Eólicas

Turbinas eólicas modernas se enquadram em duas categorias: horizontais e verticais.

2. Turbinas Eólicas Horizontais – Parecem um ventilador com as pás perpendiculares ao solo. Frequentemente têm duas ou três pás com as pás viradas para o vento. Turbinas eólicas horizontais de três pás maiores são responsáveis por produzir a maioria da energia eólica no mundo hoje. Algumas turbinas horizontais são chamadas direct-drive, o que significa que conectam o rotor diretamente ao gerador e não usam caixa de engrenagens. Podem custar mais porque requerem materiais raros. Problemas associados com turbinas horizontais incluem falha da caixa de engrenagens devido a carga de torque de fadiga acumulada, questões de confiabilidade relacionadas e outros custos de manutenção.
3. Turbinas Eólicas Verticais – Estas turbinas têm o eixo principal do rotor montado verticalmente. Uma vantagem é que a turbina não precisa ser apontada para o vento para gerar energia, diferente de uma horizontal. Também é vantajoso quando instalada como parte de um edifício porque é inerentemente menos direcionável. O gerador e caixa de engrenagens podem ser colocados perto do solo em uma turbina eólica vertical, o que melhora acessibilidade. Infelizmente, estas turbinas produzem menos energia ao longo do tempo.

Manutenção de Turbinas Eólicas

Turbinas eólicas precisam de manutenção regular para permanecer confiáveis e disponíveis, assim como qualquer outra turbina. Com manutenção adequada, turbinas eólicas podem gerar energia até 98% do tempo nos melhores cenários. Componentes menores podem ser içados pelo guindaste a bordo encontrado em alguns modelos. Componentes pesados como pás, gerador ou caixa de engrenagens precisam de guindaste externo para procedimentos de manutenção. Outras manutenções de turbinas eólicas incluem, mas não se limitam a:

• Reparo de superfície e estrutural nas pás.
• Melhoria aerodinâmica nas pás.
• Troca de pás.
• Remanufatura de controles.
• Inspeção e teste de caixa de engrenagens e gerador.

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