Uma turbina eólica é uma máquina que transforma a energia do vento em energia elétrica. Normalmente fazem parte de parques eólicos e fornecem eletricidade para a rede elétrica.
As turbinas eólicas são o elemento essencial da energia eólica. É uma fonte de energia renovável e amiga do ambiente.
Uma turbina eólica consiste nas seguintes partes:
Base da turbina eólica
Uma turbina eólica deve estar bem ancorada ao solo em que está localizada. Às vezes, uma fundação rasa é usada por razões de custo. A base é feita de concreto e está equipada com penetrações através das quais a fiação elétrica pode passar.
Em parques eólicos offshore, existem três tipos comuns de fundação: um pé de três pernas, uma base em concha e um mastro reto. No entanto, a possibilidade de fazer moinhos de vento flutuantes sem ancoragem direta ao fundo do mar está sendo investigada.
Mastro gerador eólico
O mastro de um moinho de vento deve ser capaz de suportar muitas cargas. Além de suportar o peso da gôndola e do gerador elétrico, deve ser resistente à carga do vento. Dentro do mastro há uma escada, possivelmente um elevador e cabos de força.
As turbinas eólicas instaladas atualmente têm uma altura média de 100 metros. No entanto, turbinas eólicas com alturas maiores já foram construídas . A velocidade do vento aumenta com a altura, de modo que em altitudes maiores você obtenha um melhor desempenho.
A gôndola e o gerador elétrico
A nacela é a cabine em cima de uma turbina eólica. No interior encontra-se o gerador eléctrico e em alguns casos uma caixa de velocidades. O gerador elétrico converte a energia mecânica do poço em eletricidade de acordo com o princípio da lei de Faraday. A caixa de engrenagens serve para aumentar a velocidade de rotação do eixo na entrada do gerador.
As turbinas eólicas são equipadas com um sistema de travagem aerodinâmico para poder pará-las em situações de emergência ou manutenção. Nas gôndolas, um medidor de vento é instalado para ativar ou desativar a rotação das pás em função da velocidade do vento.
As turbinas eólicas também possuem um sistema de orientação para fazer as pás virarem na direção do vento.
Lâminas de uma turbina eólica
As pás de uma turbina eólica são aerodinamicamente projetadas para converter a energia cinética do vento em energia mecânica que é transmitida ao eixo do rotor.
As lâminas modernas são feitas de fibra de vidro ou plástico reforçado com fibra de carbono. O comprimento máximo das pás das turbinas eólicas modernas é de cerca de 65 metros para turbinas onshore e cerca de 85 metros para turbinas offshore. Quanto mais comprida for a lâmina, maior será a velocidade na extremidade da lâmina.
As lâminas giram a uma velocidade constante entre 15 e 40 rotações por minuto. No entanto, algumas turbinas eólicas operam em uma velocidade variável. As revoluções de rotação dependem de um limite físico que é a velocidade máxima da ponta das pás.