Comprei uma turbina eólica. A necessidade complementar a produção de electricidade durante o período de inverno foi gritante, bastava um período de um dia sem sol, para as baterias descarregarem ........... agora, quando a turbina chegar, esta vai produzir tambem a noite, equilibrando a oferta de energia em minha casa. Abraços aos meus amigos.

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Comprei no EBAY

https://www.ebay.com/itm/1000W-12V-24V-3-Blades-Wind-Turbine-Generator-Wind-Controller-Home-Street-Lamp/382835704090?hash=item5922c9411a:m:m9YbMB2e2ZpnS7xaxZl02fw

1000W 12V/24V 3 Blades Wind Turbine Generator + Wind Controller Home Street Lamp

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Descrição

Características:
- Ajusta automáticamente a direção do vento
- Alta taxa de conversão de energia eólica
- Forte capacidade de resistência ao vento
- Alta performance de custo
- Baixa vibração e baixo ruído

Especificação:
Modelo: NE-1000S3
Potência nominal: 1000W
Tensão: 12 V / 24 V
Comeca a produzir com velocidade: 2 m/s ( 7,2 km/h )
Velocidade nominal do vento: 12.5 m / s  ( 45 km/h )
Velocidade do vento máxima : 55 m / s ( 198 km/h )
Peso líquido do motor principal: 6,6 kg
Diâmetro da roda de vento: 1.3m
Número da lâmina: 3
Material da lâmina: fibra de nylon
Material da cabine: fundição de liga de alumínio
Gerador: 3 phase AC PMG
Ajuste da direção do vento: ajuste automático
Temperatura de trabalho: -40 ℃ -80 ℃
Cor branca

Incluído no Pacote:
1 x turbina eólica
1 x controlador
1 x manual do usuário

Vai ser nesta posição que vou montar a turbina eólica, já tinha deixado o tubo de 60 mm de diametro a espera para este serviço.

                                                                                                                                                                                                                                                         

Informação Técnica 

Porque é que as turbinas eólicas têm 3 pás?

27 Abril, 2016.

Um pequeno vídeo que explica, de uma forma muito simples, porque é que as turbinas eólicasmodernas têm uma configuração de 3 pás. 

O autor faz uma breve resenha histórica da evolução do funcionamento dos equipamentos de aproveitamento de energia eólica e da forma como estes foram sendo otimizados ao longo do tempo.

São referidos os factores que contribuíram para a convergência dos diferentes formatos numa configuração única, quase universal e a razão pela qual o incremento do número de pás e do seu comprimento nem sempre traz vantagens do ponto de vista económico ou operacional.

É comparada, tendo em conta os diferentes fatores que influenciam o desempenho das turbinas eólicas, a configuração standard de três pás com as configurações alternativas mais populares, de duas e quatro pás.

Para o caso de turbinas de quatro pás, o incremento de performance é tão marginal que não justifica o aumento significativo dos custos de produção e instalação associados.

As turbinas de duas pás podem ter um desempenho muito similar às de tres pás, no entanto é necessário que possuam elementos com uma secção de maior amplitude (cerca de 50% superior). Isto significa que a potencial vantagem económica de ter de fabricar e instalar um menor número de pás é dissipada pela necessidade da produção de elementos de muito maior dimensão.
Neste caso pode também ser aumentada, em alternativa, a velocidade rotacional em 22.5%, para obter uma capacidade de geração similar, no entanto isso implica a produção de mais ruído e o desgaste prematuro dos constituintes mecânicos das turbinas.

As turbinas de três pás conseguem assim alcançar uma capacidade de geração de energia superior a velocidades de rotação inferiores, o que implica a produção de menos ruído e um aumento significativo da durabilidade.

Fonte, Vídeo e Imagens (adaptadas): via Real Engineering

Fonte:    https://www.engenhariacivil.com/turbinas-eolicas-3-pas

                                                                                                                                                                                                           

Informação Técnica 

Aerogerador de Eixo Horizontal

Os aerogeradores de eixo horizontal baseiam-se no princípio de funcionamento dos moinhos de vento. São constituídos por turbinas de uma a três pás ou multipás(acima de três pás), com um perfil aerodinâmico.

Rotores de 3 pás são os mais comuns, pois constituem um bom compromisso entre coeficiente de potência, custo e velocidade de rotação, bem como uma melhor estética comparada às turbinas de 2 pás. Apesar dos rotores com 2 pás serem mais eficientes, são mais instáveis e propensos a turbulências, trazendo risco a sua estrutura, o que não acontece nos rotores de 3 pás que são muito mais estáveis, barateando seu custo e possibilitando a construção de aerogeradores de mais de 100 metros de altura e com capacidade de geração de energia que pode chegar a 5 MW (megawatts). Seu pico de geração de energia é atingido com ventos fortes e sua eficiência pode passar dos 45%.

Rotores multipás são mais utilizados para bombeamento de água de poços artesianos, mas nada impede que sejam utilizados para geração de energia elétrica. Impulsionados tanto por força de arrasto como por força de sustentação, esses rotores têm seu pico de eficiência em ventos fracos, com uma eficiência de 30%

Aerogeradores de eixo horizontal são os mais utilizadas porque o seu rendimento aerodinâmico é superior aos de eixo vertical e estão menos expostos aos esforços mecânicos, compensando seu maior custo.

Existem duas categorias de aerogeradores de eixo horizontal:

•  Frontais (“upwind”)  : o vento sopra pela parte frontal. As pás são rígidas e o rotor é orientado segundo a direção do vento através de um dispositivo motor.

Esquema de uma eólica de eixo horizontal “downwind” .

A colocação da turbina no topo é a forma mais utilizada por ser a mais simples e a que conduz a melhores resultados para grandes potências; são menores os esforços de manobra e melhor a estabilidade. As pás da turbina devem sempre ser orientadas segundo a direção do vento.
Atualmente, aerogeradores de eixo horizontal com um rotor do tipo hélice possuem grande importãncia para a produção de eletricidade em grande escala.

Segue abaixo uma figura com os componentes de um gerador convencional (de eixo horizontal):

Abaixo segue uma descrição da função dos principais componentes:

• Pás do Rotor: Capturam a energia eólica e a convertem em energia rotacional no eixo.
• Eixo: Transfere a energia de rotação para o gerador.
• Nacele: Carcaça onde são abrigados os componentes.
• Caixa de Engrenagens: Aumenta a velocidade de rotação do eixo entre o gerador e o cubo do rotor.
• Gerador: Usa a energia rotacional para gerar eletricidade utilizando eletromagnetismo.
• Unidade de Controle Eletrônico: Monitora todo o sistema, realiza o desligamento da turbina em caso de falha e ajusta o mecanismo de alinhamento da turbina com o vento.
• Controlador: Alinha o rotor com a direção do vento.
• Freios: Em caso de falha no sistema ou sobrecarga de energia, detém a rotação do eixo.
• Torre: Sustenta o rotor e a nacele, além de erguer todo o conjunto a uma altura onde as pás possam girar com segurança e distantes do solo.
• Equipamentos Elétricos: Transmitem a eletricidade do gerador pela torre e controlam os elementos de segurança da turbina.

Esquema que ilustra resumidamente o funcionamento de um aerogerador.

Resumidamente, o processo é o seguinte: os aerogeradores apresentam hélices que se movimentam com a força dos ventos. Parte da energia cinética devido ao movimento dos ventos é transferida para as pás do rotor e se torna a energia rotacional das pás. Consequentemente, o eixo, que está acoplado às pás, gira junto com elas. A energia rotacional do eixo (que é a mesma que a das pás) é transformada em energia elétrica pelo gerador. Por fim, o transformador é responsável por distribuir externamente esta energia gerada.

A potência elétrica produzida é função do cubo da velocidade do vento “v”:

Fórmula para cálculo da potência.

Onde: “ρ” é a densidade do ar em kg/m³; “Ar” é calculado por π.D2/4, em que D é o diâmetro do rotor; “Cp” é o coeficiente aerodinâmico de potência do rotor; e “η” é a eficiência do conjunto gerador/transmissor.

A absorção de energia cinética reduz a velocidade do vento a jusante do disco do rotor gradualmente e essa velocidade recupera-se ao misturar-se com as massas de ar predominantes do escoamente livre. Das forças de sustentação aerodinâmica nas pás do rotor resulta uma esteira helicoidal de vórtices, a qual também gradualmente dissipa-se. Após alguma distância a jusante da turbina, o escoamento praticamente recupera as condições de velocidade originais e turbinas adicionais podem ser instaladas, minimizando as perdas de desempenho causadas pela interferência da turbina anterior. Na prática, essa distância varia com a velocidade do vento, as condições de operação da turbina, a rugosidade do terreno e a condição de estabilidade térmica vertical da atmosfera.

De modo geral, uma distãncia considerada segura para a instalação de novas turbinas é da ordem de 10 vezes o diâmetro “D”, se instalada a jusante, e 5 vezes “D”, se instalada ao lado, em relação ao vento predominante. Observe a figura abaixo:

O diâmetro “D” é inversamente proporcional à velocidade angular do rotor. Para minimizar a emissão de ruído aerodinâmico pelas pás, usualmente a rotação é otimizada no projeto. Descreve-se abaixo a fórmula prática para a avaliação da rotação nominal de operação de uma turbina eólica.

Fórmula para cálculo das rotações por minuto.

Onde: “RPM” são rotações por minuto; e “D” é o diâmetro do rotor. À medida que a tecnologia propicia dimensões maiores para as turbinas, a rotação reduz-se: os diâmetros de rotores no mercado atual variam entre 30m e 100m, o que resulta em rotações da ordem de 35rpm a 12rpm, respectivamente. As rotações baixas tornam as pás visíveis e evitáveis por pássaros em vôo.

Quanto aos níveis de ruído, turbinas eólicas satisfazem os requisitos ambientais(cerca de 45 decibéis-dB) mesmo quando instaladas a distâncias da ordem de 300m de áreas residenciais(segundo a Associação Americana de Energia Eólica – AWEA). Esses aspectos contribuem para que a tecnologia eólico-elétrica apresente o mínimo impacto ambiental entre as fontes de geração na mesma ordem de gigawatts.

O grande problema do gerador com eixo horizontal é a necessidade de medir constantemente a velocidade do vento para decidir se ele deve permanecer ligado ou não. Caso esteja ventando muito pouco, o custo para manter o gerador ligado é maior do que a energia produzida por ele, tornando necessário que o mesmo seja temporariamente desligado.

Apesar da grandiosidade dos modernos moinhos de vento, a tecnologia utilizada continua a mesma há 1000 anos. Porém, tudo indica que brevemente será suplantada por outras tecnologias de maior eficiência, como é o caso da turbovela, uma voluta vertical apropriada para capturar vento a baixa pressão ao passar nos rotores axiais protegidos internamente. Esse tipo oferece certos riscos de colisões das pás com objetos voadores (animais silvestres) mas não interfere na áudiovisão. Essa tecnologia já é uma realidade que tanto pode ser introduzida no meio ambiente marinho, uma vez que os animais aquáticos não correm riscos de colisão, como no ambiente terrestre.

FONTE: https://evolucaoenergiaeolica.wordpress.com/aerogerador-de-eixo-horizontal/custo-comparativo/