Gerador eólico, como funciona?

A energia eólica é uma fonte de energia renovável, limpa e infinita e cada vez tem tomada mais espaço na matriz energética brasileira e mundial, esclarecer as principais dúvidas, tais como: o que é energia eólica? Como funciona um gerador de energia eólica? Quais as vantagens e desvantagens de energia eólica? O que é um aerogerador e como funciona? É o primeiro passo para nos iterarmos sobre este tipo de geração de energia que será em breve mais próximo de toda a população.

A energia eólica é gerada basicamente através de energia cinética que é transformada em energia elétrica, através de um aerogerador.

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O que são os aerogeradores?

Os aerogeradores têm função fundamental para a geração da energia eólica, ele é a turbina eólica ou sistema de geração eólica, que um é equipamento que utiliza a energia cinética do vento, convertendo para energia elétrica. Existem basicamente dois tipos de aerogeradores, o com rotor de eixo vertical e com de eixo horizontal.

Aerogeradores com rotor de eixo vertical

Os aerogeradores com rotor de eixo vertical são mais seguros, fáceis de construir, podem ser montados mais próximo do solo e lidam muito melhor com condições de turbulência, o seu tamanho facilita as operações de manutenção, possuem uma velocidade de arranque menor em relação aos de eixo horizontal o que traz vantagens no caso de baixa velocidade dos ventos. Ele é indicado para áreas urbanas, por ser mais silencioso e pelo fato de conseguir captar o vento de qualquer direção.

Por serem mais baixos os aerogeradores de eixo vertical são menos eficientes do que os de eixo horizontal, isso porque a intensidade do vento próximo ao solo é menor. Além de geralmente serem mais caros que os de eixo horizontal

Aerogeradores com rotor de eixo horizontal

Os aerogeradores horizontais são baseados nos moinhos de vento, compostos por conjuntos uma a duas pás ou múltiplas,  cada conjunto tem no mínimo três pás. Os aerogeradores de eixo horizontal são os mais utilizados pelo seu alto rendimento aerodinâmico bem superiores aos de eixo vertical, pois estão menos expostos aos esforços mecânicos compensando seu custo elevado, além de serem utilizados na produção de eletricidade em grande escala.

Aerogerador com rotor de eixo horizontal.

Como funciona a geração de energia eólica

O sistema para obtenção de energia elétrica através de um gerador eólico funciona basicamente com um aerogerador, um controlador de carga, uma bateria e um inversor, isto em caso de sistemas off grid, ou seja desconectados da rede elétrica da concessionária, em casos de sistemas on grid, conectados a rede da concessionária, não é usado baterias e o controlador de carga.

As pás do aerogerador são responsáveis por bloquear a passagem do vento, dessa forma o vento exerce uma força sobre as pás forçando o movimento do rotor por estarem conectadas as pás. Para que o movimento do rotor ocorra as pás conectadas ao rotor devem ter uma angulação com relação ao vento e não podem estar perpendicular.

O rotor tem como função transmitir a rotação à caixa de engrenagens do aerogerador, que funcionando em conjunto com um conversor de potência, converte a energia mecânica recebida pela turbina em energia elétrica.

A energia do aerogerador pode ser armazenada em baterias estacionárias, que permitem consumir energia quando não está ventando isto evitando que falte energia elétrica quando o aerogerador não estiver trabalhando, ou em alguns casos injetar a energia produzida diretamente na concessionária, neste caso não são usadas as baterias.

Para a energia produzida pelo aerogerador ser consumida é necessário alterar a corrente elétrica. Isso porque as tensões produzidas no aerogerador não são compatíveis com as que são usadas nas residências ou industriais, porque a corrente produzida é contínua já a corrente para consumo é alternada. Nessa situação é usado um inversor senoidal de corrente que transforma a corrente contínua em corrente alterna.

Vantagens

A fonte de energia eólica não é ainda muito utilizadas no Brasil, porém traz grandes vantagens, pois é uma fonte energia inesgotável, não emite gases poluentes, não gera resíduos.

Os parques eólicos também podem ser utilizadas para outras finalidades, traz a geração de investimento em zonas desfavorecidas é uma das fontes mais baratas de energia, podendo competir em termos de rentabilidade com outras fontes de energia tradicionais e renováveis, até comparada com a energia nuclear, que é uma das energias do futuro.

Outra vantagem é não ser necessário frequentes manutenções. além de não ser necessário fazer o abastecimento dos aerogeradores para o seu funcionamento.

Desvantagens

Como a produção de energia elétrica através de um gerador eólico depende da força do vento para funcionar, em certos momentos não há geração de energia, pelo fato dos ventos não serem constantes.

Para alguns é considerado como poluição visual, causa poluição sonora, devido aos ventos que batem nas pás, produzindo ruídos constantes, fazendo com seja necessária uma grande distância para que possa haver algum tipo de habitação sem nenhum incômodo, além de afetar o comportamento de migração das aves.

Sobre o autor

Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.

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