Estudo de diferentes direcionadores de escoamento na otimização da potência convertida de uma turbina eólica de eixo vertical

• Autor(a) principal: Tedesco, Henrique Tasca
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/132694
• topic: Engenharia mecânica; Flow drivers; Vertical axis wind turbine; Wind energy

A utilização da energia em consonância com o crescimento econômico de um país é um dos temas de maior relevância para um desenvolvimento sustentável da sociedade. Atualmente, o mundo depende do carvão, petróleo e gás natural para sua geração. Porém, o esgotamento dessas fontes não renováveis juntamente com as alterações climáticas tornam-se grandes preocupações para todos os países. Portanto, os recursos energéticos alternativos, como a energia eólica, tem atraído a atenção de diversos investidores de energia sustentável e verde. A geração de energia local renovável esta se tornando mais generalizada como é o caso dos painéis fotovoltaicos, micro-cogeração (produção combinada de calor e eletricidade) e a microeólica. Este conceito se baseia em extrair energia a partir de fontes renováveis perto da área povoada onde ela será necessária. O potêncial eólico em ambientes urbanos possue vantagens frente à forma que hoje se explora esse tipo de energia. Vantagens estas que podem ser citadas como a menor perda de energia devido às longas linhas de transmissão, gastos com transporte e logística de equipamentos entre outros. As turbinas comumentes utilizadas em parques eólicos, as turbinas eólicas de eixo horizontal (TEEH), não são propícias para a utilização em ambientes urbanos devido a diferença do tipo de ventos ou pelas grandes dimensões da turbina. Entretanto, podem-se utilizar turbinas eólicas com outras características, como as turbinas eólicas de eixo vertical (TEEV), as quais apresentam um melhor desempenho nas condições de vento encontradas em cidades. Porém, esse tipo de turbina não é tão eficiente quanto às turbinas de eixo horizontal hoje utilizadas em parques eólicos, mas apresentam um desempenho satisfatório quando integradas com dispositivos que ajudam a melhorar sua eficiência. O dispositivo que será estudado nesse trabalho trata-se de um direcionador de escoamento, o qual baseia seu funcionamento no aumento da velocidade do escoamento de ar entregue à turbina eólica, juntamente com a diminuição da área de torque negativo das pás da turbina. O presente trabalho estuda à eficiência de diferentes direcionadores de escoamento para uma turbina de energia eólica vertival (TEEV) de 5 pás do tipo H-Darrieus em busca de otimizar e comparar resultados dos mesmos feitos por Chong et al., 2013. Para a confecção dos modelos que serão ensaiados, as escalas serão reduzidas devido aos custos inerentes de fabricação e às dimensões limitantes do túnel de vento utilizado nos ensaios. Os experimentos serão realizados em um túnel de vento de circuito aberto onde medições de rotação e tensão gerada pela TEEV serão tomadas a partir de um sistema Arduino onde a medição de potência é convertida em um banco de cargas.