Como calcular a nenergía produziva!

[Beppy]

viva!

alguem me sabe informar como posso calcular a enerzia porduzida, cabendo que tenho por ex. 6m/s (media de vel. vento anos), pra velocidade o aerogerador tem por ex. 100kw de potência e funcionando o ano inteiro 24h/dia

agradexia a força e que tenho visto algumas estimativas na net que me parecem ser boas de mais e não queria investir em vao

[Mónica]

boa tarde,

estava a ver se alguém entendido respondia, porque também me interessa... entretanto vou tentar "explicar-lhe" o que já consegui saber.
a potência depende do tamanho (e formato da turbina), que é o que lhe vai determinar a energia produzida com uma determinada quantidade de vento. a parte que não sei bem, é a relação do formato (e tamanho) da turbina com a potência, mas diria que os fabricantes, de acordo com "estudos" atribuem uma potência à turbina, que, imagino deva corresponder à potência instantânea... ou seja, quanta energia é que aquela turbina consegue gerar, num determinado momento com o máximo de vento(??)
se assim for, com uma ou 2 tentativas deve conseguir chegar a um valor com a "aplicação" desta página:
http://www.electronica-pt.com/index.php ... iew/17/29/
(se preencher o diâmetro a 30 metros e a eficiência a 40% tem um valor aproximado... o que, segundo os cálculos deles dá perto de 9mwh/ano, com ventos de 6m/s.

claro que lhe digo que isto me parece "optimista" (quase multiplica por 9000 a potencia nominal para obter a produção anual) , se vir esta página http://www.allsmallwindturbines.com/
para cada modelo tem a potência e uma estimativa de produção anual... o que deve depender dos ventos... e se analisar, os "rácios" (eles não tem a variável do vento, portanto se fizer uma comparação potencia nominal com o obtido anualmente..) são dispares, mas a média dá, para uma potência de 1 kw, a geração 1 mw (anualmente)... os melhores modelos "dizem" produzir mais do dobro disto...

bem, não lhe dei uma resposta, mas, na falta de uma talvez consiga fazer uma estimativa... e entretanto pode ser que apareça alguém que perceba mais do que eu, disto

[Njay]

a parte que não sei bem, é a relação do formato (e tamanho) da turbina com a potência, mas diria que os fabricantes, de acordo com "estudos" atribuem uma potência à turbina, que, imagino deva corresponder à potência instantânea...

certo, potência instantanea, em w (ou seus múltiplos). como calculam isto, será certamente com testes (nem que seja em "túnel de vento"), e esses testes o que irão indicar é a eficiência do gerador (como um todo).

(...) (se preencher o diâmetro a 30 metros e a eficiência a 40% tem um valor aproximado... o que, segundo os cálculos deles dá perto de 9mwh/ano, com ventos de 6m/s.

claro que lhe digo que isto me parece "optimista" (quase multiplica por 9000 a potencia nominal para obter a produção anual) , (...)

a potência da turbina é a instantânea, sim, em determinadas condições (que o fabricante deve fornecer), mas os valores que são dados para produção anual são em wh (ou seus multiplos), ou seja, é o "acumular" da potência instantânea (ou, para os matematicamente mais inclinados, o integral da potência instantânea em ordem ao tempo ). se uma turbina gerar 100w em determinadas condições, e estiver nessas condições durante 1h, ao fim dessa hora terá gerado 100wh de energia. da mesma forma, se as condições fossem mantidas, ao fim de um ano teria gerado 365 dias x 24 h x 100 w = 0.876 mwh.
o factor ~9000 deve vir do número de horas que tem 1 ano (24h x 365 = 8760h)

[jmal]

boa tarde,

estava a ver se alguém entendido respondia, porque também me interessa... entretanto vou tentar "explicar-lhe" o que já consegui saber.
a potência depende do tamanho (e formato da turbina), que é o que lhe vai determinar a energia produzida com uma determinada quantidade de vento. a parte que não sei bem, é a relação do formato (e tamanho) da turbina com a potência, mas diria que os fabricantes, de acordo com "estudos" atribuem uma potência à turbina, que, imagino deva corresponder à potência instantânea... ou seja, quanta energia é que aquela turbina consegue gerar, num determinado momento com o máximo de vento(??)
se assim for, com uma ou 2 tentativas deve conseguir chegar a um valor com a "aplicação" desta página:
http://www.electronica-pt.com/index.php ... iew/17/29/
(se preencher o diâmetro a 30 metros e a eficiência a 40% tem um valor aproximado... o que, segundo os cálculos deles dá perto de 9mwh/ano, com ventos de 6m/s.

claro que lhe digo que isto me parece "optimista" (quase multiplica por 9000 a potencia nominal para obter a produção anual) , se vir esta página http://www.allsmallwindturbines.com/
para cada modelo tem a potência e uma estimativa de produção anual... o que deve depender dos ventos... e se analisar, os "rácios" (eles não tem a variável do vento, portanto se fizer uma comparação potencia nominal com o obtido anualmente..) são dispares, mas a média dá, para uma potência de 1 kw, a geração 1 mw (anualmente)... os melhores modelos "dizem" produzir mais do dobro disto...

bem, não lhe dei uma resposta, mas, na falta de uma talvez consiga fazer uma estimativa... e entretanto pode ser que apareça alguém que perceba mais do que eu, disto

nâo, eu meti 30 metros, 40 % de eficiência e deu-me 9388174.54 kw isto são 9388 mw, as potências são quase sempre em horas, ex: eólica com 1000 watts, quer dizer que no máximo produz 1000 watts numa hora, lampada de 12 watts, durante 1 hora gasta 12 watts, etc,etc.

[FERNANDO PEREIRA]

pois é bonito mas as contas estão erradas.

para uma velocidade média, do vento, de 3m/seg. um aerogerador com diâmetro de 15 m com um cp de 15%, aplicando-se a formula=
0.5x1.225x3x3x3x3.14x7,5x7,5x0,15=438 w
no site dá 6280 w.

infelizmente 1 kw é mesmo 1000w ou 1000 j por segundo durante uma hora, descobri esta “fatalidade” á pouco tempo…

[jmal]

pois é bonito mas as contas estão erradas.

para uma velocidade média, do vento, de 3m/seg. um aerogerador com diâmetro de 15 m com um cp de 15%, aplicando-se a formula=
0.5x1.225x3x3x3x3.14x7,5x7,5x0,15=438 w
no site dá 6280 w.

infelizmente 1 kw é mesmo 1000w ou 1000 j por segundo durante uma hora, descobri esta “fatalidade” á pouco tempo…

não, nesse caso é uma unidade de consumo o que equivale a 1.000.000 joules por segundo ( 1 watt = 1.000 joules) . no caso de ser kwh isso sim é quantidade de energia gasta durante uma hora e que equivale a 3.600.000 joule. é um pouco diferente.

[FERNANDO PEREIRA]

sim os joules são iguais aos watts instantaneamente ou por segundo mas se for por hora já não é assim. ou seja 1w/hora equivale a 3600 joules e 1 w/seg equivale a 1 joule.

atenção que as contas que me referia como erradas eram as do calculador do site http://www.electronica-pt.com/index.php ... view/17/29

manualmente dá outros valores, a não ser que me esteja a passar alguma coisa.

[jmal]

sim os joules são iguais aos watts instantaneamente ou por segundo mas se for por hora já não é assim. ou seja 1w/hora equivale a 3600 joules e 1 w/seg equivale a 1 joule.

atenção que as contas que me referia como erradas eram as do calculador do site http://www.electronica-pt.com/index.php ... view/17/29

manualmente dá outros valores, a não ser que me esteja a passar alguma coisa.

certo, eu entendi.

[Mónica]

ou seja, as contas estão erradas (no site), mas os princípios a explicação e a fórmula estão certos, certo?
uma "questão" fica, contudo, por responder: quando um vendedor apresenta a potência de uma turbina, que velocidade de vento está a considerar? uma média (ex. : 6 m/s)?
ou seja, se tiver uma turbina que "apresente" uma potência de 1kwh, e se tivesse velocidade média do vento dentro da média (seja ela qual for...porque podem estar a considerar mais) poderia produzir, ao final do ano 1x24hx365 dias = 8,7mwh , estas contas são correctas?
e se em vez dos 6 (considerando que seria a média..), , me desse 4,5 (ou 7,5) (média anual), por exemplo, que contas teria eu de fazer para calcular a percentagem de diminuição (ou aumento) na produção? (fazendo umas experiências no site parece-me que menos 1 m/s faz logo muita diferença...).

penso que era importante saber a velocidade de referência que usam os produtores para classificar as turbinas... e ter uma formula para aplicar à velocidade que cada um tem...
eu fiz umas tentativas, mas enfim, não sou matemática, não me parece que tenha informações e conhecimento suficiente para fazer isto

[jmal]

ou seja, as contas estão erradas (no site), mas os princípios a explicação e a fórmula estão certos, certo?
uma "questão" fica, contudo, por responder: quando um vendedor apresenta a potência de uma turbina, que velocidade de vento está a considerar? uma média (ex. : 6 m/s)?
ou seja, se tiver uma turbina que "apresente" uma potência de 1kwh, e se tivesse velocidade média do vento dentro da média (seja ela qual for...porque podem estar a considerar mais) poderia produzir, ao final do ano 1x24hx365 dias = 8,7mwh , estas contas são correctas?
e se em vez dos 6 (considerando que seria a média..), , me desse 4,5 (ou 7,5) (média anual), por exemplo, que contas teria eu de fazer para calcular a percentagem de diminuição (ou aumento) na produção? (fazendo umas experiências no site parece-me que menos 1 m/s faz logo muita diferença...).

penso que era importante saber a velocidade de referência que usam os produtores para classificar as turbinas... e ter uma formula para aplicar à velocidade que cada um tem...
eu fiz umas tentativas, mas enfim, não sou matemática, não me parece que tenha informações e conhecimento suficiente para fazer isto

o vendedor/fabricante é que tem de especificar esses valores, as contas são assim, mas atenção nem sempre faz vento, sem sempre é a 6m/s. já vi tabelas aqui no fórum sobre quantas horas temos de vento durante um ano e a que velocidades, já pesquisei mas não encontrei, alguém sabe onde encontra-las.

[Beppy]

ou seja, as contas estão erradas (no site), mas os princípios a explicação e a fórmula estão certos, certo?
uma "questão" fica, contudo, por responder: quando um vendedor apresenta a potência de uma turbina, que velocidade de vento está a considerar? uma média (ex. : 6 m/s)?
ou seja, se tiver uma turbina que "apresente" uma potência de 1kwh, e se tivesse velocidade média do vento dentro da média (seja ela qual for...porque podem estar a considerar mais) poderia produzir, ao final do ano 1x24hx365 dias = 8,7mwh , estas contas são correctas?
e se em vez dos 6 (considerando que seria a média..), , me desse 4,5 (ou 7,5) (média anual), por exemplo, que contas teria eu de fazer para calcular a percentagem de diminuição (ou aumento) na produção? (fazendo umas experiências no site parece-me que menos 1 m/s faz logo muita diferença...).

penso que era importante saber a velocidade de referência que usam os produtores para classificar as turbinas... e ter uma formula para aplicar à velocidade que cada um tem...
eu fiz umas tentativas, mas enfim, não sou matemática, não me parece que tenha informações e conhecimento suficiente para fazer isto

exactamente é isso amigo só queria confirmar que tinha feito bem

brigado

[vnamora]

a potência extraída de um aerogerador é dada por :

p= ((gxaxv^3)/2)*cp

em que g = densidade do ar no local da medição; a= área formada pela rotação do rotor, ou seja é a área ocupada pelas pás (a=pi*r2)
v= velocidade do vento incidente no rotor; cp= é a parte da potência mecanica que podemos extrair do rotor do aerogerador, posso dizer ke varia um pouco com a tecnologia das maquinas, mas podemos assumir neste momento entre os 35% a 40%, ou seja é o rendimento do aerogerador.
ah a densidade do ar, podemos assumir o valor de 1,293 kg/m3.
se for preciso algo mais digam

[vnamora]

para se saber a potência que é possível extrair dos aerogeradores os seus fabricantes fornecem a curva de potencia da maquina. para o estudo preciso é necessário instalar anemometros pelos menos durante um ano no local da instalação. para o estudo teórico considera-se uma média 4000h anuais de vento a uma média de 6m/s.

[FERNANDO PEREIRA]

a potencia normalmente anunciada pelos fabricantes acho que é sempre a máxima.
verifiquei essa situação com um post do jmal aqui ao lado. com uma velocidade máxima de 15 m/seg. e com um coeficiente de potencia aproximado a 25% com a aplicação da formula. logo também a formula já deve estar ultrapassada não consagrando outros aspectos que se reflectem na produção.
mas resumindo acho que se regulam pela produção máxima, imperativo markting, depois a produção média é trabalho de “casa”.
já agora vnamora
esta formula está tb errada:
p= potência média do vento em watts [w]
?(rho) = densidade do ar seco = 1,225 kg/m3 (ptn)
v= velocidade média do vento [m/s]
? (pi) = 3.1415926535...
r = raio do rotor em m [metros]
p = 1/2 ?v3 ?r2cp

por questões informáticas, como se vê em cima, já tenho visto a multiplicar o pi p2 e a velocidade p/3. sendo velocidade ao cubo x r ao quadrado x pi(tagoras) que é bem diferente de v3xpixr2.

[Njay]

(...) a área ocupada pelas pás (a=pi*r2)

a = pi x r^2 (área de um circulo de raio r)

[Njay]

ou seja, se tiver uma turbina que "apresente" uma potência de 1kwh, e se tivesse velocidade média do vento dentro da média (seja ela qual for...porque podem estar a considerar mais) poderia produzir, ao final do ano 1x24hx365 dias = 8,7mwh , estas contas são correctas?

sim... se a média no final do ano fossem 6 m/s e as condições estivessem sempre dentro dos limites, ou seja, vento suficiente para o gerador funcionar (com ventos fracos pára, e logo não produz nada) e aproveitamento dos ventos maiores (os geradores são travados quando o vento é demasiado, havendo assim um limite superior à quantidade de energia gerada). portanto não é assim tão linear... a média podia ser 6 m/s mas o vento estar sempre abaixo ou acima dos limites e a produção ser pouca. a "média anual" parece-me um bocado falaciosa... eu preferiria fazer médias em menores periodos de tempo e somar para obter o valor anual.

(fazendo umas experiências no site parece-me que menos 1 m/s faz logo muita diferença...).

faz porque a velocidade do vento é elevada ao cubo na fórmula da produção.

[Mónica]

ou seja, para uma turbina de 1kw, é irrealista pensar que irá produzir 8 mw anuais... e será que os valores estimados na página http://www.allsmallwindturbines.com/ são realistas? ou serão na mesma optimistas?
nesta página há turbinas que estimam produzir para 1kw potencia, 1 mw anual... algumas "dobram" esta produção... parecem realistas, aos entendidos?

fazendo umas contas, por exemplo com a turbina dalwind, com duas poderia estar dentro do limite para microgeração em regime bonificado. mesmo tendo em conta que faltam "peças" no sistema e a montagem, sendo que cada turbina custa 3.600€, o valor total de instalação não seria nada de exorbitante. mesmo que ela gerasse só metade do que "promete", calculo que em menos de 5 anos tivesse o sistema pago....
isso é muito atractivo... não sei é se as expectativas de geração são realistas.

no meu caso tenho ainda a grande incerteza dos níveis de vento... e de a câmara me autorizar a ter umas coisas destas, numa urbanização

isso de instalar um anémometro durante um ano parece-me um pouco dispendioso não será?

[jmal]

mónica, já vi em vários posts onde fez referencia a esse site http://www.allsmallwindturbines.com/, tive a verificar os preços e estão altamente inflacionados, por exemplo o air-x de 400w nesse site tem um preço de referência de 2732 euros, no ebay já com torre encontra-se por 503 euros + portes , e em portugal no www.troquedeenergia.com está por 1499.40 com regulador e sem torre. já vi este aerogerador na leiritronica por 800 euros.

portanto não confie muito nesses preços.

[Mónica]

obrigada pelo alerta.
na verdade, infelizmente, ainda não estou "pronta" para analisar preços, mas é bom saber isso. neste momento estou a tentar analisar a viabilidade (porque eólica foi uma hipótese que pus de parte, à partida, mas às vezes penso que pode ser possível).
estou (vou) construir numa urbanização: não sei se autorizam uma turbina num local deste género.
queria ter a certeza que é viável: que produzem o que dizem (com o vento adequado, claro).
depois preciso de saber se teria vento suficiente... e convencer o meu marido (que acha esteticamente muito questionável)... e daí algumas turbinas com estruturas mais leves, que estão nesse site, mas que não me parece estarem à venda cá (sobretudo de eixo vertical), me interessarem.
ou seja, este site interessou-me por ter propostas que se enquadrariam melhor no local onde vou morar... e também por terem análise de produção, o que não se encontra facilmente.

obrigada

[icarho]

viva!

parece que ainda existe um outro metodo de calculo ainda mais restritivo aos que voces tem estado a falar.
penso que foi num sitio postado aqui pelo monica onde aparecem umas tabelas que me parecem mais realistas

então é assim

"power density" é a potencia (em watts ) contida no ar ao nivel do mar, aos 15º a uma determinada velocidade:

pd = 0.05472 x v^3 (mph) = watts/m^2

ex.: pd = 0.05472 x 10^3 = 54w/m2

depois temos o limite de betz que como sabemos é de 59%

assim teremos 54w/m2 x .59 = 31w/m2

esta seria a potencia produzida pela melhor turbina do mundo onde pura e simplemente não haveriam perdas! mas dado que nenhuma turbina é 100% eficiente teremos que baixar à terra e arranjar um valor aceitavel para calcular a eficiencia da mesma que como sabemos é muito variavel e muito inflacionada por aqueles que as querem vender....

se tivermos uma turbina que seja uns 40% eficiente...

conseguiremos sacar 31w/m2 x .40 = 12.4w/m2

agora é so extrapolar estes valores para a area da turbina e perguntar aos sujeitos que a estão a vender onde é que eles foram arranjar os watt's extra!!!!