Energia Eólica

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- Pás – Têm a função de captar o vento.

- Rotor – É o componente que efetua a transformação da energia cinética dos ventos em energia mecânica. No rotor são fixadas as pás da turbina. Todo o conjunto é conetado a um eixo que transmite a rotação das pás para o gerador, muitas vezes através de uma caixa de velocidades.

- Chumaceira do rotor – É o apoio do veio do rotor (lubrificação do veio).

- Veio do rotor – É a ligação do rotor á caixa de velocidades (veio principal).

- Travão de disco – É o sistema de travão do veio do gerador.

- Veio do gerador – Sistema de ligação (veio secundário).

- Gerador – É o componente que tem a função de converter a energia mecânica em energia elétrica.

- Caixa de velocidades (transmissão) – É o mecanismo que transmite a energia mecânica do eixo do rotor ao eixo do gerador.

- Mecanismos de controlo – Os aerogeradores são projetados para fornecerem potência nominal de acordo com a velocidade do vento prevalecente, ou seja, a velocidade média nominal que ocorre com mais frequência durante um determinado período.

- Anemómetro e Sensores de direção – Os anemómetro medem a intensidade e a velocidade dos ventos, normalmente, de 10 em 10 minutos, e os sensores de direção captam a direção do vento, pois ele deve estar perpendicular à torre para se obter um maior rendimento.

- Sistema hidráulico – É o sistema de lubrificação a óleo.

- Nacelle - É o compartimento onde estão alojados alguns dos equipamentos principais do aerogerador.

- Torre - É o elemento que sustenta o rotor e a nacelle na altura adequada ao funcionamento do aerogerador

Tipos de aerogeradores

Existem dois tipos de aerogeradores, estes podem ser de eixo vertical ou horizontal.

Os aerogeradores de eixo vertical, tal como diz o nome, tem um eixo vertical e aproveita o vento em qualquer direção. Estes são mais baratos que os aerogeradores de eixo horizontal, porque o aerogerador não gira na direção do vento, apenas gira o rotor e o gerador é fixo. Com isto, podemos observar que tem menos rendimento que os de eixo horizontal.

Dentro destes tipos de aerogeradores existem o Savonius, o Darrieus e o Molinete que não é muito utilizado. O Savonius é simples e tem mais eficiência para os ventos mais fracos. O Darrieus é constituído por duas ou três pás e tem uma maior eficiência que o Savonius.

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Figura 48 – Aerogerador de eixo vertical.

Já os aerogeradores de eixo horizontal são os mais comuns e os mais utilizados, isto devido à sua maior eficiência e assim compensa-se o seu custo.

Estes aerogeradores podem ser constituídos por uma, duas, três, quatro ou multipás. Os aerogeradores de uma pá não são utilizados pois não captam muita energia do vento, os de duas pás são simples, e mais baratos do que os de três pás mas possuem menor estabilidade. Os de três pás distribuem melhor as tensões quando a máquina gira durante as mudanças de direção do vento e as multipás não são muito usadas pois são menos eficientes.

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Figura 49 - Aerogerador de eixo horizontal com duas e três pás, respetivamente.

Avarias frequentes

Avarias nas pás do aerogerador:

As pás são equipamentos externos que estão sujeitas às condições climáticas (chuva, neve, sol e vento) e ao pó arrastado pelo vento em momentos de alta velocidade. Com o calor e o frio abrem-se, com o tempo, fissuras, rachas, descolorações e rugosidades que é necessário corrigir. Para se detetarem anomalias nas pás podem ser feitas inspeções internas, onde os técnicos podem ir até um determinado troço e depois tem que recorrer a uma câmara. Também podem ser feitas inspeções externas, em que no caso de anomalia, os técnicos podem reparar no momento. Uma anomalia que pode acontecer nas pás é o seu desequilíbrio, e para que esta anomalia possa ser detetada existem sensores.

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Figura 55 - Figuras relativas a uma avaria na pá de um aerogerador, derivada de um raio.

Avarias no rotor:

Pode haver o desalinhamento de um veio, isto pode não afetar apenas o veio mas também danificar o Hub e o acoplamento. Assim, a lubrificação no veio é importante para evitar o desgaste e o sobreaquecimento, que pode fazer com que o aço do veio entre em rotura ou parta.

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Figura 56 - Imagem é relativa a uma avaria no rotor que saltou e danificou a nacelle, no Parque Eólico da Bulgueira.

Avarias no gerador elétrico:

- Sistema de controlo de potência - o gerador tem caraterísticas que o impedem de ultrapassar a potência nominal.

- Cablagem - os fios de cobre devem estar corretamente isolados para evitar curto-circuitos e incêndios.

- Bobinas - as resinas devem ser colocadas com o máximo cuidado para evitar o rápido desgaste.

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Figura 57 - Incêndio num aerogerador.

Avarias no transformador:

O transformador tem a função de elevar e reduzir a tensão elétrica. Por isso, qualquer alteração que haja na rede elétrica é recebida, primeiramente, pelo transformador. Então, é necessário que este tenha fusíveis suficientes e a sua resistência deve ser medida todos os anos.

Com isto, pode-se concluir que a fixação do transformador é importante, pois devido às vibrações que tem o aerogerador convém colocá-lo na PFU e não no aerogerador.

Todos os anos se retira uma amostra de óleo que é entregue a uma empresa de resíduos.

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Figura 58 -