a energia produzida pelo vento é um recurso energético natural que pode ser aproveitado com um investimento reduzido, é especialmente rentável em locais com muito vento. um gerador eólica caseiro é algo possível de fazer sem custos muito elevados.
as diferenças de pressão atmosférica causadas pelo aquecimento diferencial terrestre provocam deslocação de massas de ar (vento), a deslocação destas massas de ar são influenciadas pelas condições atmosféricas (intensidade e direcção) por obstáculos e condições do solo. o aproveitamento da energia cinética do vento é efectuada através de turbinas eólicas acopladas a geradores. a este conjunto turbina-gerador é habitualmente chamado aerogerador. existem vários tipos de turbinas aeólicas cujas as diferenças incidem essencialmente na direcção do eixo de rotação (vertical e horizontal), forma e número de pás que constituem o rotor.
quando exposto a vento suficiente, um aerogerador produz corrente alternada (ca). depois de rectificada (cc) esta corrente é usada para carregar de baterias e posteriormente convertida em corrente alterna. todos os aerogeradores vêm com o seu próprio sistema de controle de carga (a, b).
tal como a energia solar a energia eólica é uma energia limpa, a sua inclusão em áreas ventosas em ambientes domésticos pode rapidamente trazer o retorno do investimento efectuado. pode funcionar em simultâneo com módulos energéticos solares. o seu funcionamento não difere substâncialmente, a energia captada por um aerogerador carrega um conjunto de baterias.
produção de energia
a energia cinética, resultante das deslocações de massas de ar, pode ser transformada em:
- energia mecânica através de aeromotores;
- energia eléctrica através de turbinas eólicas ou aerogeradores
a potência mecânica disponível (p) numa turbina depende grandemente (factor cúbico) da velocidade do caudal de ar que passa através dela, o que faz com que o interesse e o aproveitamento deste recurso varie muito com a intensidade e a direcção do vento.
a potência do vento que passa perpendicularmente através de uma área circular
p = 1/2 rv3 pr2
onde:
p= potência média do vento em watts [w]
r(rho) = densidade do ar seco = 1,225 kg/m3 (ptn)
v= velocidade média do vento [m/s]
p (pi) = 3.1415926535...
r = raio do rotor em m [metros]
a eficiência do vento em relação à energia eléctrica produzida pode ser calculada neste simples programa.
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posso eu mesmo construir um gerador eólico caseiro ?
sim
para construir um gerador eólica existem algumas questões que se deve ter atenção
o local onde vou instalar o aerogerador tem vento suficiente ?
a maioria das pessoas têm a noção que vivem em locais ventosos, no entanto a maior parte das áreas residências não são adequadas para a produção de energia a partir do vento. as árvores e os edifícios diminuem a velocidade do vento, criam zonas de turbulência que podem ser destrutivas.
os locais abertos ou zonas junto ao litoral podem ser apropriados para colocar as turbinas. uma torre alta pode ser útil e aumentar a rentabilidade da instalação, não esquecer que a turbina pode ter alguns efeitos nas áreas circundantes, os seus vizinhos podem não partilhar o seu entusiasmo, mas pode partilhar com eles a energia produzida e o trabalho de colocação, certamente os resultados vão ser diferentes.
que tamanho de turbina necessito ?
as turbinas eólicas funcionam com o ar fino, assim necessitam de ter dimensões elevadas para produzir potencias consideráveis. para alimentar energéticamente uma casa média as dimensões das pás necessitam de 5 metros de ponta a ponta. um diâmetro de 2 metros pode produzir anualmente 500 kwh.
que tipo de gerador devo usar ?
a maioria dos aerogeradores pequenos são usados para carregar baterias que posteriormente vão colocar essa energia eléctrica transformada no sector normal de 220v. a escolha obvia para um aerogerador caseiro será o alternador de um veículo automóvel. mas a utilização de uma alternador tem alguns inconvenientes, o dispositivo funciona apenas com uma rotação elevada +/- 2000rpm a velocidade das pás raramente ultrapassa as 100rpm, existe assim a necessidade de multiplicar mecânicamente este diferencial. neste processo existem perdas significativas. em aerogeradores instalados a baixa altitude (em relação ao solo) existe um pequeno aproveitamento energético, existe a necessidade de ter um gerador com uma eficiência muito boa para ter aproveitamento.
quase todas os aerogeradores pequenos de fabrico comercial usam geradores com ímans permanentes que não são fáceis de construir. o gerador é o componente fundamental para o êxito ou fracasso do projecto. contenha o entusiasmo mas não desanime existem sempre soluções.
posso eu mesmo construir as pás das turbinas ?
sim, vamos colocar aqui alguns processos para construção das pás das turbinas, algumas mais sofisticadas em fibra outras utilizando materiais comuns usando simples tubos de polietileno.
não esquecer que no caso de produção de energia em excesso a edp é obrigada a comprar essa energia produzida, se tem vento e espaço pense nisso.
o primeiro circuito que vamos publicar é totalmente de concepção caseira, destina-se apenas a testar todo o poder que o vento tem em gerar energia, se tem possibilidade tente fazer este pequeno aerogerador, os problemas que surgem são idênticos aos geradores de maior dimensão, até a lei de murphy nº13442331 se manifesta, diz que depois de terminado, o vento não vai soprar durante 5 dias, pode fazer o download clicando em turbina eólica e na mesma linha da turbina anterior aerogerador.
para verificar a velocidade do vento um esquema simples de um anemómetro.
construir um pequeno aerogerador caseiro
um circuito mais complexo mas com aproveitamento energético, vamos aproveitar um motor de video gravador.
vamos aproveitar o circuito de três fases existente nos servo motores dos videos e fazer a sua ligação a díodos em ponte.
vamos então ligar os díodos ao motor
cada enrolamento de cada fase tem a mesma resistência, aproximadamente 4 ohm, verifique com o multímetro se os enrolamentos têm todos o mesmo valor.
agora vamos construir as pás da turbina. vamos para isso utilizar réguas de madeira ou metálicas preferencialmente de aluminio.
suporte as pás de modo a obter o máximo rendimento do vento fazendo o centro da turbina com esta forma.
obtemos um conjunto que pode ser utilizado para produzir energia.
nesta foto já com o motor incorporado
depois de conluído podemos então ligar o sistema a um controlador de carga e carregar baterias ou pilhas.
agora para um aerogerador de aerogerador 100w
fonte:
http://www.electronica-pt.com
