Energia eólica

Turbinas eólicas

Turbinas eólicas

Uma turbina eólica converte energia eólica em um movimento rotativo, que é usado por um gerador para gerar eletricidade.

Os dois tipos principais de turbina eólica são a turbina de eixo horizontal e a turbina de eixo vertical. As turbinas eólicas de eixo horizontal são as mais utilizadas em todo o mundo. As turbinas eólicas de eixo vertical são independentes da direção do vento. Turbinas de eixo vertical são muito adequadas para uso em áreas urbanizadas ou em edifícios.

Para as turbinas eólicas, a manutenção programada é realizada em média quatro vezes por ano: manutenção visual, lubrificação, elétrica e mecânica. Isso é feito o máximo possível em dias sem vento, para que haja a menor perda possível de produção.

Partes de uma turbina eólica 

Uma turbina eólica consiste de uma base, um mastro, uma gôndola que contém a turbina real e, finalmente, mechas.

Base de turbina eólica 

Uma turbina eólica deve estar bem ancorada ao solo em que está localizada. Às vezes, uma base superficial é usada por motivos de custo. A base é feita de concreto e está equipada com penetrações através das quais a fiação elétrica pode passar.

Nos parques eólicos marinhos existem três tipos de fundações usuais, um pé de três pernas (tripé), uma base de colher ou um mastro reto. A possibilidade de fazer moinhos flutuantes sem ancoragem direta ao fundo do mar está sendo investigada. Isso permitiria que as turbinas eólicas fossem colocadas em águas mais profundas e usassem mais energia renovável com investimentos menores. No entanto, estes ainda estão em fase de teste.

Como as modernas turbinas eólicas são maiores que as versões anteriores, (ainda) não é possível usar sua base para novas turbinas eólicas.

Mastro 

O mastro de um moinho de vento deve ser capaz de suportar muitas cargas. Ainda maior do que a carga na gôndola, o gerador e as pás são a carga de vento que o mastro tem que suportar. É por isso que a regra é: quanto maior o mastro, maior o pé. A altura do eixo de uma turbina eólica também aumentou consideravelmente ao longo dos anos. Enquanto as turbinas eólicas tinham cerca de 15 metros de altura por volta de 1980, em meados da década de 1990 elas já tinham 50 metros de altura. Hoje, as turbinas eólicas têm em média 100 metros de altura. A expectativa é que no futuro as turbinas eólicas tenham uma altura média do eixo de 150 a 200 metros de altura.

O mastro pode ser feito de concreto ou aço. Dependendo do seu tamanho, pode ser levantado com guinchos. Amostras maiores devem ser montadas com um toque. Dentro do mastro há uma escada, possivelmente um elevador e cabos de energia.

O transporte de mastros do local de produção para o canteiro de obras é um grande desafio logístico. Como um mastro não pode ser transportado em uma única peça em termos de peso e tamanho, o mastro é transportado em partes e montado no local. Os vários componentes são tão grandes quanto possível. Um poste de aço consiste de duas a quatro seções que são feitas em conjunto com conexões de flange. A espessura da parede é de 20 a 60 milímetros.

Como a superfície da terra reduz a velocidade do vento por fricção, a eficiência energética das turbinas eólicas aumenta com a altura. Isso significa que, em uma altura maior, mais energia cinética é obtida do vento para gerar mais energia eólica.

Gôndola 

Na gôndola de uma turbina eólica há um gerador e uma caixa de câmbio na gôndola. O gerador converte a energia cinética do eixo em eletricidade e pode ser comparado com um grande dínamo. A maioria das turbinas eólicas tem uma caixa de engrenagens.

Isso funciona como uma caixa de velocidades: aumenta a velocidade de rotação. A caixa de câmbio é um componente vulnerável, o que significa que alguns fabricantes optam por um gerador de acionamento direto, o chamado acionamento direto ou sem engrenagens. As turbinas eólicas estão equipadas com um sistema de frenagem aerodinâmico para poder pará-las durante situações de emergência ou manutenção. Um cata-vento na gôndola mede a direção do vento. Assim que muda, um motor portátil aponta a gôndola diretamente para o vento.

Lâminas de uma turbina eólica

As pás de uma turbina eólica são componentes importantes. Lâminas modernas são feitas de fibra de vidro ou plástico reforçado com fibra de carbono. O comprimento máximo das pás das modernas turbinas eólicas é de cerca de 65 metros para as turbinas terrestres e de aproximadamente 85 metros para as turbinas offshore. O centro é o ponto onde as lâminas se encontram.

As lâminas giram a uma velocidade constante entre 15 e 40 rotações por minuto. No entanto, um número crescente de turbinas opera a uma velocidade variável. As revoluções de rotação dependem de um limite físico que é a velocidade máxima das pontas das lâminas. Essa velocidade máxima é constante em todos os rotores de turbinas eólicas, mas o que faz as revoluções variarem é o comprimento das pás. Um aumento no comprimento das pás implica um aumento na velocidade radial com a mesma revolução. Isto significa que as turbinas eólicas com um diâmetro de rotor maior (de 90 metros) têm um máximo de cerca de 19 voltas por minuto. Portanto, grandes turbinas eólicas giram mais lentamente que pequenas turbinas eólicas.

Riscos de um acidente em uma turbina eólica

Também em turbinas eólicas, os acidentes às vezes ocorrem. Muitas vezes, as turbinas eólicas estão em campo aberto e não em um ambiente densamente construído, portanto, acidentes geralmente não causam ferimentos pessoais.

Se houver uma lesão, isso geralmente está relacionado ao trabalho realizado. Como os aerogeradores são muito altos e se estendem acima dos edifícios existentes, incêndios e pás de rotores destrutivas em moinhos de vento dão uma visão espetacular.

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Última revisão: 26 de agosto de 2019