Como funciona a energia eólica?

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Como funciona a energia eólica? As energias renováveis estão a cada dia ganhando mais espaço no Brasil e no mundo, porém, esse conceito ainda não é entendido por todos.

Um desses tipos de energia é a eólica, muito presente principalmente no nordeste do Brasil, esse tipo de tecnologia não é conhecido por todos.

Dessa forma, vamos explicar o que é a energia eólica, e como funciona essa tecnologia de energia renovável que está ganhando a cada dia mais espaço no mercado energético do mundo.

O que é energia eólica?

A energia eólica é a energia gerada através da força das massas de ar. Essa energia cinética é utilizada para produzir a energia elétrica.

A força dos ventos movem as hélices de turbinas, gerando assim uma força mecânica que é convertida através de um gerador em energia elétrica.

Sendo assim, a quantidade de energia produzida por uma torre eólica depende diretamente da intensidade e da constância dos ventos da região.

Como funciona a energia eólica?

Como funciona a energia eólica? Através das turbinas eólicas é captada a energia que é transformada em elétrica através de turbinas.

A torre eólica tem como função transformar a energia cinética proveniente dos ventos em energia mecânica, e essa, em energia elétrica.

O gerador eólico inicia o seu funcionamento através das hélices, que ao ter contato com a força dos ventos, giram de maneira controlada.

Esse movimento faz girar também o eixo principal que está conectado a uma caixa multiplicadoras, assim como gira o rotor.

Essa energia mecânica gerada pela rotação vai em destino ao gerador, e esse, através de imãs produz a energia elétrica de corrente alternada.

Gerador eólico

Como funciona a energia eólica? Um aerogerador, ou torre eólica, conta com a tecnologia que transforma a força dos ventos em energia elétrica.

O processo de transformação de energia eólica e elétrica é indireto, ou seja, primeiramente a energia eólica é transformada em energia mecânica, e somente depois a mecânica é transformada em elétrica.

Tipos

Existem dois tipos de geradores eólicos principais. São eles o de eixo horizontal e o de eixo vertical.

EIXO HORIZONTAL – são os mais utilizados no mundo. Eles são baseados nos antigos moinhos de vento. 

Por mais que o custo seja mais elevado, esse tipo de gerador tem uma maior eficiência que os de eixo vertical. Por isso eles são mais utilizados.

EIXO VERTICAL – são indicados para instalações menores, próximas ao solo, pois o seu desempenho é melhor com ventos mais fracos, podendo captar as rajadas de vento que vem de qualquer direção.

Por mais que sejam menos eficientes, esses tipos de geradores são mais silenciosos, seguros e sua manutenção é bem mais tranquila de fazer, assim como a sua instalação.

Mas como foi mencionado acima, eles são bem menos eficientes, dessa forma, geram menos energia, além de sua aquisição ser mais cara que os geradores convencionais, de eixo vertical.

Agora que você entendeu um pouco mais sobre como funciona a energia eólica e os tipos de geradores existentes para transformar essa energia em elétrica, vamos fazer uma breve explicação sobre as partes que compõem o gerador.

Essa parte do gerador é responsável pela captação da energia cinética oriunda dos ventos e levá-la para o rotor da turbina.

Essas pás têm o mesmo design aerodinâmico de asas de aviões. Esse desenho cria a força de sustentação necessária para realizar o movimento.

Elas são fabricadas com poliéster ou epóxi, esse material é misturado com outros para reforçar a estrutura, como por exemplo fibra de carbono, de vidro ou poliamida.

Algumas pesquisas já estão testando a utilização de materiais recicláveis para a produção dessas pás, com chapas de aço ultra finas.

Dependendo da turbina, as hélices podem ser bem grandes, como as de turbinas mais modernas que ultrapassam os 100 metros de comprimento.

Rotor

Essa é a parte onde são conectadas as hélices, na área frontal da turbina. Essa parte da turbina pode pesar cerca de 33 toneladas e sua função é transferir o movimento dessas pás para o eixo central.

Os geradores têm sistemas de segurança que controlam o movimento tanto do rotor como também das pás até mesmo em situações de ventos fortes.

As turbinas também possuem sistemas que permitem que o rotor e as pás para de girar quando for necessária a interrupção de geração de energia por algum motivo.

Nacele

É a caixa que está encaixada no rotor. Nela estão inseridos os principais componentes da torre eólica.

Com cerca de 111 toneladas ela é a estrutura mais pesada, onde estão inseridos o gerador, chassis, sistema de yaw, multiplicadora, sistema hidráulico, embreagem, mancais, freios e sistema de controle eletrônico

Torre

Como funciona a energia eólica? É a parte que sustenta o rotor e o nacele em uma altura adequada para a eficiente captação de energia eólica.

Feitas de concreto devido ao seu tamanho, elas hoje em dia podem ultrapassar os 200 metros de altura, o que fica inviável a fabricação em aço e metal como era inicialmente.

Gearbox (transmissão)

Conhecidas também como caixa multiplicadora, elas são responsáveis por multiplicar a rotação do primeiro eixo, de entrada, e transferi-la para o eixo secundário que é ligado ao gerador.

O eixo primário, assim como o rotor, rotaciona em velocidades baixas, entre aproximadamente 15 e 60 rpm, já o secundário rotaciona em velocidades altas, entre 1000 e 3000 rpm.

Gerador

Responsável pela conversão de energia eólica para energia elétrica de corrente alternada, o gerador é a parte essencial da turbina eólica.

Há exceções em que o gerador produz corrente contínua, sendo preciso um inversor para transformar em corrente alternada.

Anemômetro

Esse dispositivo que fica instalado no nacele, mais precisamente no topo, é responsável por medir a velocidade, assim como a intensidade dos ventos.

Com eles é possível gerar gráficos relacionados à curva de potência das turbinas, como também fazer estudos relacionados à produção de eletricidade nos parques eólicos.

Alguns anemômetros conhecidos são: moinho de vento, termoelétrico, de copo e ultrassônicos.

Biruta

Esse equipamento é um sensor que serve para medir a direção dos ventos e fica acoplado no anemômetro, sendo assim possível ajustar a direção do rotor e das pás para uma melhor eficiência na captação das massas de ar.

A energia eólica é uma forma sustentável de produzir eletricidade de forma que os impactos negativos no meio ambiente sejam os menores possíveis.

Esse conteúdo foi desenvolvido em parceria com o site Solar Eólica Renovável, um site especializado em energia renovável para você ficar atento sobre o assunto.

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