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Energia Eólica e os Aerogeradores

A Energia eólica provém da conversão da força dos ventos em energia mecânica e posteriormente, em energia elétrica. É considerada energia limpa e renovável.


Ela se torna muito vantajosa por não gerar poluição atmosférica em sua produção, usufruir de um recurso natural inesgotável e dar forças a diversificação da matriz energética mundial, porém também apresenta desvantagens, como a elevada dependência da constância de ventos, impacto no habitat de diversas aves e a produção de poluição sonora, pelos aerogeradores. Mas o que são esses aerogeradores?


Aerogeradores


Os Aerogeradores, ou WEC’s (Wind Energy Converters), são os grandes “cata-ventos”, muito destacados quando ouvimos falar de energia eólica, já que são eles os responsáveis pela transformação da energia cinética fornecida pelo vento em mecânica e logo em seguida, em energia elétrica. A máquina é dividida nas seguintes partes:


Torre

É o maior componente da turbina eólica, responsável pela sustentação de toda a estrutura, com fixação de base previamente preparada. Além disso serve de apoio para o posicionamento da nacele, que fica ao topo.

É geralmente composta por anéis cônicos, feitos de concreto ou aço galvanizado.

Rotor

É a parte composta pelas pás, que são geralmente três, e pelo cubo, onde as pás ficam acopladas. A peça é responsável por transferir a energia mecânica gerada pela cinética dos ventos, através de rotação, até a caixa multiplicadora (engrenagens) ou diretamente ao gerador.

O diâmetro dos rotores pode variar de 40 a 160 metros (contando com a extensão das pás) nos modelos de máquina que encontramos atualmente.


Pás

São perfis aerodinâmicos projetos para a melhor obtenção da energia do vento. Sempre feitas de materiais leves e resistentes como a fibra de vidro ou de carbono.

Acopladas ao rotor, as pás têm um sistema de ajuste automático giratório que se adequa a direção e intensidade do vento, garantindo a eficiência e controle de operação.


Nacele

É a parte onde, dependendo do modelo e fabricante do aerogerador, ficam alguns, ou todos, os componentes elétricos e eletrônicos da máquina como por exemplo: gerador, caixa multiplicadora, transformador, inversores, gabinetes de potência, motores elétricos de movimentação.

Assim como as pás, a nacele também pode realizar um movimento de giro, que tem como ponto de apoio a torre, como dito anteriormente. Isso se dá para o direcionamento mais favorável a obtenção da energia dos ventos.


Sistema de transmissão

O sistema de transmissão é composto por uma caixa multiplicadora que consegue através de relação de engrenagens, transformar a baixa rotação do rotor da máquina em uma muito maior, para assim permitir o funcionamento adequado de um gerador.

Porém, existem também, modelos que não contam com caixa multiplicadora, onde o rotor é ligado diretamente ao gerador, que tem uma engenharia para geração nessas condições.


Gerador

Instalado no interior da nacele, é o equipamento responsável por converter a energia mecânica em energia elétrica. Pode ser de dois tipos, síncrono, onde a velocidade de rotação é proporcional a frequência da tensão na qual ele está conectado, ou assíncrono, quando a velocidade de rotação não é proporcional a essa frequência.


Anemômetro

Posicionado na nacele, é o equipamento responsável pela medição da velocidade média do vento no local, captando com maior fidelidade a velocidade do vento que chega ao rotor do aerogerador. Esses dados permitem gerar curvas de potência de geração das turbinas, possibilitando estudo e monitoramento de produção dos parques.


Biruta ou sensor de direção

A biruta fica posicionada junto do anemômetro, logo acima da nacele e é responsável por mensurar a direção do vento, gerando sinais para o sistema de controle, que posiciona a nacele da melhor forma para a geração, como explicado anteriormente.


Panorama Mundial

A energia eólica ainda representa uma pequena parte da matriz energética mundial e os investimentos se encontram concentrados em países emergentes como China, EUA, Alemanha, Brasil e Noruega, já que os custo de implantação das unidades geradoras é elevado e requer tecnologias específicas.

Atualmente, a China é o principal produtor de energia eólica do mundo concentrando uma boa parte da produção mundial. Porém, também se destacam países da América e Europa. Na América os principais produtores são respectivamente EUA, Brasil e México. Já na Europa, quase todos os países investem na energia eólica, que representa uma boa parte da matriz energética de vários, como a Dinamarca.



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