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Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quarta jul 09, 2008 3:15 pm
por 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
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quarta jul 09, 2008 6:32 pm
por 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
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quarta jul 09, 2008 8:48 pm
por Njay
mónica Escreveu: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).
mónica Escreveu:(...) (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 w
h (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 100w
h 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 mw
h.
o factor ~9000 deve vir do número de horas que tem 1 ano (24h x 365 = 8760h)
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quarta jul 09, 2008 9:29 pm
por jmal
mónica Escreveu: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.
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 12:17 am
por 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…
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 10:48 am
por jmal
fernando pereira Escreveu: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 kw
h isso sim é quantidade de energia gasta durante uma hora e que equivale a 3.600.000 joule. é um pouco diferente.
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 11:52 am
por 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.
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 11:56 am
por jmal
fernando pereira Escreveu: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.
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 12:30 pm
por 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
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 12:45 pm
por jmal
mónica Escreveu: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.
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 12:50 pm
por Beppy
mónica Escreveu: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
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 12:58 pm
por 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
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 1:07 pm
por 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.
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 1:14 pm
por 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.
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 1:15 pm
por Njay
vnamora Escreveu:(...) a área ocupada pelas pás (a=pi*r2)
a = pi x r
^2 (área de um circulo de raio r)
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 1:27 pm
por Njay
mónica Escreveu: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.
mónica Escreveu:(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.
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 2:40 pm
por 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?
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: quinta jul 10, 2008 9:11 pm
por 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.
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: sexta jul 11, 2008 9:53 am
por 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
Re: Como calcular a nenergía produziva!
Enviado: sábado jul 12, 2008 5:54 pm
por 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!!!!