2° Fase - Medição
• Como se origina o vento?
Os ventos consistem no deslocamento em sentido horizontal de
grandes massas de ar, que se movem em torno da superfície
terrestre, tendo velocidades muito variáveis, abrangendo áreas
cujas amplitudes são igualmente diversas.
O aquecimento da superfície terrestre faz com que a camada
de ar próxima a ela se aqueça, causando o afastamento entre as
partículas que a compõem.
Conseqüentemente, no mesmo espaço ocupado pela camada,
antes do aquecimento, teremos menor massa de ar, e a camada
ficará menos densa, acarretando uma diminuição da pressão
atmosférica local.
Forma-se, então, um centro de baixa pressão.
2° Fase - Medição
• Como se origina o vento?
O ar frio, por sua vez, fica mais pesado, formando centros de
alta pressão.
A medida que o ar quente sobe para a atmosfera, o ar frio toma
o seu lugar. A movimentação do ar origina os ventos, que sopram,
na superfície da Terra, dos centros de alta pressão para os de
baixa pressão.
2° Fase - Medição
• A medição dos ventos é utilizada para:
Previsão do tempo;
Agricultura;
Aeroportos;
Oceanografia;
Estudos de emissão de poluentes.
• Período mínimo de medição: 12 meses
• Normas:
IEA – International Energy Agency
IEC – International Electrotechnical Comission
MEASNET
2° Fase - Medição
• Recomendações:
Medição na mesma altura do aerogerador;
Possuir no mínimo dois anemômetros em alturas distintas;
Perdas dos dados não podem exceder 15 dias consecutivos;
Disponibilidade da medição deve ser de no mínimo 90%, para o
caso de perdas não consecutivas.
2° Fase - Medição
• Torre de medição padrão deve
conter:
03 Anemômetros;
02 Sensores de direção;
01 Higrômetro;
01 Termômetro;
01 Barômetro;
01 Datalogger;
01 Para-raios;
01 Balizamento intermediário;
01 Balizamento Noturno.
2° Fase - Equipamentos
• Anemômetro de Copo
Vantagens:
1. Precisão;
2. Robustos;
3. Baratos;
Desvantagens:
1. Inércia do rotor;
2. Efeito Overspeeding;
2° Fase - Equipamentos
• Calibração de anemômetros de copo
Calibrar segundo procedimento da MEASNET;
Calibrar preferencialmente a cada 02 anos de medição;
Haverá menos incertezas na medição.
2° Fase - Equipamentos
• Anemômetro Sônico
Vantagens:
1. Velocidade e direção do vento;
2. Não precisam de manutenção (sem
partes móveis);
3. Não precisam ser recalibrados;
Desvantagens:
1. Medição comprometida pela chuva;
2. Exatidão menor em relação ao
anemômetro de copo
3. Mais caros;
2° Fase - Equipamentos
• Sensor de Direção
Sinal de saída deve cobrir 360°;
Cuidados especiais devem ser tomados durante a instalação
do sensor de direção, orientando sua referência de norte
(indicação 0°) corretamente em relação ao norte
geográfico.
2° Fase - Equipamentos
• Termo-higrômetro
Sensor de temperatura deve ter proteção contra a
radiação solar e a chuva;
A umidade do ar é importante para avaliar o
congelamento dos sensores.
2° Fase - Equipamentos
• Barômetro
Mensurar a pressão barométrica;
Temperatura + umidade + pressão = densidade do ar;
Ajuste da curva de potência.
2° Fase - Equipamentos
• Datalogger
Armazenamento de dados;
Envio de dados GSM ou Satélite;
Composto pela bateria de 12 V,
controlador de carga e um painel
solar.
2° Fase - Equipamentos
• SODAR
Vantagens:
1. Custo menor em relação ao
LIDAR;
2. Alta resolução vertical e
horizontal
3. Fácil manuseio;
Desvantagens:
1. Proximidade de obstáculos;
2. Baixa precisão em áreas de
turbulência;
3. Requer experiência na leitura
de dados;
4. Não funciona na chuva.
2° Fase - Equipamentos
• LIDAR
Vantagens:
1. Alta taxa de amostragem;
2. Pode gerar gráficos em 3D;
3. Medir até 200 metros de
altura;
Desvantagens:
1. Custo alto;
2. Diminuição da precisão em
dias chuvosos;
3. Requer experiência na leitura
de dados.
2° Fase – Torre Anemométrica
• Se o parque eólico for desta forma:
• Qual o melhor local para instalar uma torre anemométrica?
ou
2° Fase – Torre Anemométrica
• A posição da torre deve ser representativa
ao local;
• A precisão depende:
Complexidade do terreno;
Variações de rugosidade;
Obstáculos
• Torres adicionais podem ser necessárias.
2° Fase – Torre Anemométrica
• Obstáculos
Perturbações no escoamento do vento;
Originam o efeito sombra na medição;
O efeito sombra depende:
1. Altura do obstáculo;
2. Largura do obstáculo;
3. Distância do obstáculo.
2° Fase – Torre Anemométrica
• Obstáculos
Como evitar o efeito sombra:
1. Colocar a torre de medição a uma altura de cerca de duas
vezes a altura do obstáculo.
2. Colocar a torre a uma distancia de 10 ou até 20 vezes a altura
do obstáculo.
2° Fase – Torre Anemométrica
• Torre Treliçada
Facilidade de acesso;
Manutenção;
A posição da torre influencia o
escoamento do vento;
A face tem que estar na direção
predominante;
2° Fase – Torre Anemométrica
• Torre Treliçada
Menor influencia aerodinâmica
com haste a 90°;
Distância do centro da torre até o
sensor dever ser de 5,7 vezes o
comprimento da face da torre;
Perturbações abaixo de 0,5%.
2° Fase – Torre Anemométrica
• Torre Cilíndrica
Dificuldade de acesso;
Montagem realizada horizontalmente;
O escoamento do vento é bem definido;
A face tem que estar a 45°da direção predominante.
2° Fase – Torre Anemométrica
• Torre Cilíndrica
Menor influencia aerodinâmica
com haste a 45°;
Distância do centro da torre até o
sensor dever ser de 8,5 vezes o
comprimento da face da torre;
Perturbações abaixo de 0,5%.
2° Fase – Torre Anemométrica
• Boas práticas de montagem
Comprimento dos booms (hastes) horizontais
1. 8 vezes o diâmetro de uma torre tubular;
2. 3 vezes a seção de uma torre treliçada.
Comprimento da haste vertical do anemômetro de topo
1. 4 vezes o diâmetro de uma torre tubular;
2. 3 vezes a seção de uma torre treliçada.
Comprimento da haste vertical de um anemômetro
horizontal
1. 15 vezes o diâmetro da haste horizontal.
2° Fase – Torre Anemométrica
• Boas práticas de montagem
Orientações
1. 45°na direção predominante do vento na torre
tubular;
2. 90°na direção predominante do vento na torre
treliçada.
Instalar sensores de direção e anemômetros em alturas
diferentes.
Instalar o para-raios a jusante da direção predominante
do vento.
2° Fase – Análise dos dados
• Antes de iniciar a análise é necessário:
Relatório de instalação completo e correto da torre;
Verificar se as calibrações estão aplicadas ou não no
Datalogger;
Informação clara do norte dos sensores de direção;
Localização da torre;
Parâmetros do datalogger (hora, calibração);
Paisagem ao redor da torre;
Dimensão de todos os componentes da torre;
Relatórios de manutenção das torres.
2° Fase – Análise dos dados
• Velocidade média medida e de longo termo
Caracterizar o vento no ponto de medição;
A partir deste detectar o torre de longo termo;
Ambas são essenciais para o cálculo da estimativa de produção
de energia.
• Frequência de distribuição e rosa dos ventos
A partir de quaisquer séries de dados podemos produzir
estatísticas da probabilidade da velocidade;
É dividido em 12 setores.
2° Fase – Análise dos dados
• Histograma da velocidade
Variação anual da velocidade;
Distribuição de Weibull
2° Fase – Análise dos dados
• Velocidade Média
Anemômetro de 100 metros – vermelho
Anemômetro de 80 metros – azul
Anemômetro de 60 metros - verde