Como funcionam as turbinas eólicas de geração de energia?
Como as turbinas eólicas produzem eletricidade? Será que é um processo complicado? Será um pouco de mágica? Será que é igual a um ventilador? Bom, nada disso. As turbinas eólicas usam das mais nobres ciências para produzir eletricidade de forma limpa e eficiente.
O vento é uma forma de energia solar, resultado do aquecimento desigual da atmosfera pelo sol, as irregularidades da superfície da terra, e a rotação da terra. Padrões de fluxo de vento e velocidades variam muito entre diferentes locais do mundo, e podem ser alterados por corpos de água, vegetação, e diferenças no terreno. Os seres humanos usam este fluxo de vento, ou energia de movimento, para muitos propósitos: barcos a vela, empinar uma pipa, e até mesmo a geração de eletricidade.
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Como funciona uma turbina eólica?
O termo energia eólica descreve o processo pelo qual o vento é usado para gerar energia mecânica ou elétrica. As turbinas eólicas convertem a energia cinética do vento em energia mecânica. Esta energia mecânica pode ser usada para tarefas específicas (tais como a moagem de grãos ou bombear água) ou um gerador pode converter esta energia mecânica em energia elétrica. Para gerar a eletricidade, uma turbina eólica de geração de energia funciona ao contrário de um ventilador. Em vez de usar eletricidade para fazer ventar, como um ventilador, as turbinas eólicas usam o vento para produzir eletricidade. O vento gira as pás, que giram um eixo, que se liga a um gerador, produzindo eletricidade. O gerador são basicamente dois ímãs que, ao girar um sobre outro, produzem carga elétrica. Essa carga é então direcionada para uma estação de armazenamento, que funciona como um nobreak gigante, e então distribuída pela rede elétrica.
Esquema completo de geração e armazenamento de energia eólica. (Foto: evolucaoenergiaeolica.wordpress.com)
Tipos de turbinas eólicas
Turbinas eólicas modernas se dividem em dois grupos básicos: a variedade de eixo horizontal, e as de eixo vertical. Turbinas eólicas de eixo horizontal tipicamente possuem duas ou três lâminas. Estas turbinas eólicas de três pás são operados “contra o vento”, com as lâminas de frente para o vento. Outros modelos são instalados “a favor do vento”, mas o princípio de funcionamento é o mesmo. As turbinas eólicas podem ser construídas em terra ou no mar, em grandes massas de água, como oceanos e lagos, ou espalhadas em grandes áreas, onde há um fluxo constante de ar na maior parte do ano.
Potência de geração de energia das turbinas eólicas
As turbinas eólicas de geração de energia variam de 100 kilowatts a potências tão grandes quanto vários megawatts. Turbinas eólicas maiores são mais rentáveis e são agrupadas em parques eólicos, que fornecem grandes quantidades de energia para a rede elétrica. Nos últimos anos, tem havido um aumento em instalações de energia eólica no mundo, em geral, inclusive no Brasil. Isso acontece por esta ser considerada uma das (senão a mais) limpas maneiras de produzir energia elétrica. Engenheiros são cada vez mais exigidos para trabalhar com estes tipos de turbinas, principalmente na agropecuária, que visa economizar na produção.
Turbinas pequenas e simples, abaixo de 100 quilowatts, são usadas para residências, antenas de telecomunicações ou de bombeamento de água. As pequenas turbinas são por vezes usadas em conexão a geradores a diesel, baterias e sistemas fotovoltaicos. Estes sistemas são chamados sistemas eólicos híbridos e são normalmente utilizados em lugares remotos, fora das redes locais, onde uma conexão com a rede elétrica não está disponível.
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Sobre o autor
No final da década de 90, André começou a lidar diretamente com tecnologia ao comprar seu primeiro computador. Foi um dos primeiros a ter acesso à internet em sua escola. Desde então, passou a usar a internet e a tecnologia para estudar, jogar, e se informar, desde 2012 compartilhando neste site tudo o que aprendeu.
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6 comentários para: “Como funcionam as turbinas eólicas de geração de energia?”
João Elias Neves
Sou mecânico de manutenção, no ramo industrial, (petroquímica, petrolífera, mineração e naval), e tenho certeza de que se tivesse oportunidade de trabalhar neste ramo, seria um profissional à altura, porque tenho grande admiração pela eólica.
Equipe Palpite Digital
João, vale a pena tentar procurar por vagas em empresas especializadas nesses ramos.
Pedro Lima
Gostaria de saber qual é o tipo de manutenção ultizado em aerogeradores, turbinas?
Se é manutenção mecânica pesada, manutenção mecânica leve, manutenção
Equipe Palpite Digital
É uma mistura, Pedro. Geralmente, os técnicos desse tipo de manutenção são formados especificamente com essa especialização.
Gustavo Andreghetto
Sensacional a explicação! Mas me surgiu uma duvida… Se a velocidade do vento for superior a 23m/s o sistema tem uma trava que faz com que pare a rotação das pás?
Polly
Obrigada por participar Gustavo! Na programação do sistema, é possível colocar um sistema de segurança para parar a geração. Pode se usar um circuito de proteção ou fusível simples também, usando os cálculos corretos para o circuito.