Universidade Federal do Piauí Curso de Engenharia Elétrica Disciplina: Fontes Alternativas de Energia Prof.: Nelber X. Melo Exercícios – Geração Eólica 01) Qual deverá ser o comprimento das pás de um aerogerador cuja potência nominal de 750W é atingida a uma velocidade de 13,8 m/s e com densidade do ar ρ=1,25kg/m 3 , se o coeficiente de potência C p é igual a 0,2 ? E se o mesmo for 0,4? Que conclusões podem ser tiradas da relação observada entre C p e o tamanho das pás? 02) Um SCIG de 4 pólos, 60Hz, é conectado a uma turbina eólica através de um multiplicador de relação k=70. O tamanho das pás do aerogerador é 45m, a densidade do ar ρ=1,25kg/m 3 . O rendimento do multiplicador é 97% e do gerador é 96%. À velocidade de 10m/s, C pmax =0,4. Se o escorregamento é s=-1, calcule a velocidade específica e a potência elétrica máxima fornecida à rede pelo aerogerador. 03) Considerando o teorema de Rankine-Froude, encontre a relação entre a velocidade do vento antes e depois da incidência sobre a turbina para a qual se dá a máxima transferência de potência. 04) Um aerogerador cuja potência nominal é 300kW, a uma velocidade de vento de 14m/s, possui pás de 14m. A velocidade de rotação das pás é de 43rpm e a relação do multiplicador é 35. Considerando a densidade do ar 1,25kg/m 3 , Qual o percentual de energia do vento é extraída pela turbina? Qual a velocidade específica e a velocidade tangencial da pá? 05) Considere a expressão empírica para cálculo de C p (λ,β): =0,5−0,00167∙−2∙sin ∙ ,, −0,00184∙−3∙−2 Dado um aerogerador com pás de 44m, calcule a potência extraída pela turbina se a velocidade específica da mesma é 5 quando a velocidade do vento é 11m/s, para um ângulo de passo de 2 o e 4 o . E para 40 o ? Considerando tratar-se de uma máquina de velocidade fixa, a esta velocidade de vento, qual o ângulo de passo para o qual se alcança o máximo rendimento aerodinâmico? Agora, considerando-se que a máquina utilizada seja uma máquina de velocidade variável, para o ângulo de passo calculado, qual deve ser a velocidade de rotação do rotor para que se alcance o rendimento máximo? Que conclusões podem ser tiradas deste problema?
