Energia Eólica Explicada: Como o Vento Impulsiona Energia Limpa

Aprender como a energia eólica é convertida em outras formas de energia, você deve estar familiarizado com o termo moinho de vento. A energia eólica é conhecida como uma das formas mais limpas de produzir eletricidade. O moinho de vento é um dispositivo para captar a energia do vento por meio de velas montadas em seu eixo rotativo. Estas velas também são chamadas de aletas ou pás. Hoje você conhecerá a definição, aplicações, componentes, diagrama, tipos e funcionamento da energia de moinho de vento. Também conhecerá as vantagens e desvantagens dos moinhos de vento.

O que é um moinho de vento?

Um moinho de vento é uma estrutura que converte potência do vento em energia rotacional através de suas velas, usado especificamente para moagem de grãos, bombeamento (bombas de vento) e geração de potência (turbinas eólicas). Muitas outras aplicações podem ser projetadas para usar energia eólica. O moinho de vento tem suas velas montadas em um ângulo ou recebe uma leve torção para que a força do vento contra elas seja dividida no plano das velas, e imprime rotação. Então,

Um moinho de vento pode ser definido como uma máquina que converte a energia cinética do vento em energia mecânica pois todas as pás do moinho de vento sempre rotacionam em direção horária. A energia eólica foi primeiro aproveitada por marinheiros, que foram capazes de conhecer a sustentação e aproveitar a potência do vento através de velas. Este conhecimento levou ao desenvolvimento do moinho de vento de eixo vertical tipo vela. É usado pelos antigos persas e chineses para bombear água e moer grãos.

Aplicações

Como declarado anteriormente, as aplicações do moinho de vento são usadas para moagem de grãos, bombeamento de água e extração de óleo de suas sementes. O principal propósito dos moinhos de vento hoje é converter energia eólica em energia elétrica e esta energia elétrica é further usada para alimentar aplicações finais.

Componentes de moinho de vento

Os componentes de um moinho de vento incluem pás, rotor, anemômetro e torre.

• As pás são um dos componentes essenciais do moinho de vento, elas controlam o funcionamento da velocidade do rotor.
• O rotor – aproximadamente tomou 20% do custo do dispositivo, incluindo as pás que convertem a energia eólica em energia rotacional de baixa velocidade.
• Gerador – tomou cerca de 34% do custo da turbina eólica, incluindo gerador elétrico, eletrônica de controle e provavelmente caixa de engrenagens (ex: caixa de engrenagens planetária), acionamento de velocidade ajustável ou transmissão continuamente variável. Estes componentes de turbina eólica são responsáveis por converter a rotação de baixa velocidade de entrada em rotação de alta velocidade adequada para gerar eletricidade.
• Estrutura circundante – é aproximadamente 15% do custo do moinho de vento, inclui a torre e mecanismo de guinada do rotor.
• Anemômetro – é usado para medir a velocidade do vento.

Diagrama de um moinho de vento:

Tipos de moinhos de vento

Os diversos tipos de moinhos de vento são moinhos de vento de eixo vertical e moinhos de vento de eixo horizontal.

O moinho de vento panemone é o primeiro moinho de vento prático usando velas que rotacionam em um plano horizontal. Um tipo similar de moinho de vento horizontal com pás retangulares é usado para irrigação. O moinho de vento de eixo horizontal ou vertical é devido ao plano do movimento de suas velas. Abaixo estão os quatro tipos de moinho de vento de eixo horizontal:

• Moinho de poste
• Moinho de smock
• Moinho de torre
• Moinho de leque

Princípio de funcionamento

O funcionamento de moinhos de vento é menos complexo e pode ser facilmente entendido. Convencionalmente, moinhos de vento são projetados com três pás após várias pesquisas da quantidade de pás mais adequada. As pás entram em contato com o vento, o que causa as pás a moverem-se junto com o eixo. Isto é o que produz a energia através do gerador. Este gerador converte energia mecânica em energia elétrica.

Assista ao vídeo abaixo para saber mais sobre o funcionamento do moinho de vento:

Vantagens e desvantagens de moinhos de vento

Vantagens:

Abaixo estão os benefícios de moinhos de vento em suas diversas aplicações:

• Para moinhos de vento de eixo horizontal com torre alta, a base dá acesso a vento mais forte em locais com cisalhamento de vento.
• Alta eficiência, porque as pás movem-se perpendicularmente ao vento, recebendo potência através de toda a rotação em HAWT.

Para moinhos de vento de eixo vertical

• Produzem eletricidade em qualquer direção do vento
• Baixo custo de produção quando comparado a turbinas eólicas de eixo horizontal.
• Torre de suporte forte não é requerida
• Fácil de transportar de um lugar para outro
• Baixo custo de manutenção
• Podem ser instalados em áreas urbanas

Desvantagens

Apesar das boas vantagens destes tipos de moinhos de vento, algumas limitações ainda ocorrem. Abaixo estão as desvantagens de moinhos de vento.

Para moinhos de vento de eixo horizontal:

• Construção de torre massiva é requerida.
• Componentes como caixa de engrenagens, eixo do rotor e conjunto de freio são sendo levantados para posição.
• Variantes a jusante sofrem de fadiga e falha estrutural.

Para moinhos de vento de eixo vertical:

• Eficiência é muito baixa comparada a HAWT.
• Alta vibração é experimentada.
• Poluição sonora é criada.
• Devido à vibração, desgaste de rolamento aumenta, resultando em altos custos de manutenção.
• Empurrão inicial para iniciar é requerido.

Conclusão

Moinhos de vento são a forma mais pura e limpa de gerar potência elétrica. É uma estrutura que converte potência do vento em energia rotacional através de suas velas, usado especificamente para moagem de grãos, bombeamento (bombas de vento) e geração de potência (turbinas eólicas). Este artigo abordou a definição, aplicações, componentes, diagrama, tipos e funcionamento de um moinho de vento. Você também aprendeu as vantagens e desvantagens de moinhos de vento.

Espero que você tenha aproveitado a leitura. Se gostou, compartilhe com outros estudantes. Obrigado pela leitura, até a próxima!