Como funcionam as turbinas eólicas?

A energia gerada por uma turbina e√≥lica aumenta drasticamente com o aumento do comprimento da l√Ęmina.

Desde que agricultores de todo o pa√≠s come√ßaram a usar turbinas e√≥licas para bombear √°gua em 1800, os americanos entenderam os benef√≠cios da energia e√≥lica. As crises energ√©ticas da d√©cada de 1970 enfatizaram a import√Ęncia da energia e√≥lica como uma fonte de energia barata, limpa e renov√°vel, e a Lei de Pol√≠tica Energ√©tica de 1992 tomou medidas para impulsionar seu desenvolvimento. As turbinas e√≥licas n√£o s√£o dif√≠ceis de entender e est√£o se tornando cada vez mais eficientes, poderosas e onipresentes.

Gerando eletricidade por indução

O princípio por trás da geração de energia em uma turbina eólica é basicamente o mesmo que o da hidrelétrica, do combustível fóssil e até mesmo da energia nuclear. O coração da turbina é uma bobina de indução magnética que gera corrente alternada quando um rotor magnetizado gira ao redor ou dentro de um estator estacionário. No caso de uma turbina eólica, é o vento que fornece energia para girar o rotor. A eletricidade que o gerador produz viaja ao longo das linhas de transmissão para ser usada diretamente pelo proprietário da turbina ou para entrar em uma rede para distribuição aos clientes da concessionária.

Componentes de uma turbina

O corpo principal de uma turbina e√≥lica √© o barquinha, que abriga o gerador bem como uma s√©rie de engrenagens. o l√Ęminas est√£o ligados ao eixoe a nacela fica no topo de uma torre que √© o mais alto poss√≠vel para permitir que as p√°s capturem a quantidade m√°xima de vento. A nacela tamb√©m abriga um controlador que recebe dados de um anem√īmetro, que mede a velocidade do vento, e um cata, que mede a dire√ß√£o do vento. O controlador pode iniciar e parar a turbina, bem como fazer ajustes para compensar a velocidade do vento. A nacela tamb√©m abriga uma freio que bloqueia as l√Ęminas e um arremesso que ajusta o √Ęngulo da l√Ęmina para minimizar o levantamento em ventos fortes.

A função das engrenagens

Quando o vento sopra, o controlador orienta a nacela para enfrent√°-la, e as l√Ęminas especialmente moldadas come√ßam a girar lentamente. √Č dif√≠cil acreditar, observando desde o in√≠cio que uma rota√ß√£o t√£o lenta - aproximadamente 20 rpm em unidades industriais - pode produzir eletricidade, mas as engrenagens dentro da nacele aumentam a velocidade de rota√ß√£o do eixo do rotor do gerador para entre 1.200 e 1.800 rpm, o que √© suficiente para gerar eletricidade. N√£o √© importante que as p√°s girem rapidamente - na verdade, elas representam um perigo para as aves e para as pessoas no solo se elas girarem muito r√°pido. As l√Ęminas s√£o finamente balanceadas para gerar energia mesmo em ventos fracos, e o acionamento de passo e o controlador diminuem a velocidade quando o vento est√° forte.

Designs evolutivos

Turbinas e√≥licas residenciais menores geralmente incorporam sistemas de l√Ęminas de eixo vertical - elas convertem a energia e√≥lica em eletricidade pelo mesmo princ√≠pio das turbinas de eixo horizontal, e podem ser pequenas o suficiente para serem montadas no telhado de uma casa. O refinamento do design da l√Ęmina para melhor captar o vento √© um importante desenvolvimento cont√≠nuo para turbinas de eixo horizontal industriais e residenciais. Al√©m disso, os fabricantes est√£o produzindo p√°s mais longas e torres mais altas para que as turbinas possam aproveitar ventos mais r√°pidos em altitudes mais altas. A maioria das turbinas agora inclui amortecedores de vibra√ß√£o para reduzir o ru√≠do e os controles ativos de passo para garantir que as turbinas possam continuar a girar com seguran√ßa e gerar eletricidade mesmo em ventos fortes.

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