Diagrama do Pré-projeto

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Alice Corte-Real Henriques
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2 Diagrama do Pré-projeto

3 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.

4 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.

5 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

6 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.

7 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.

8 2 Fase - Equipamentos Anemômetro de Copo Vantagens: 1. Precisão; 2. Robustos; 3. Baratos; Desvantagens: 1. Inércia do rotor; 2. Efeito Overspeeding;

9 2 Fase - Equipamentos Anemômetro de Copo

10 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.

11 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;

instalação do sensor de direção, orientando sua referência de

12 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.

13 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.

14 2 Fase - Equipamentos Barômetro Mensurar a pressão barométrica; Temperatura + umidade + pressão = densidade do ar; Ajuste da curva de potência.

15 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.

16 2 Fase - Equipamentos Balizamento Noturno: Distância de 50 metros de um balizamento ao outro.

17 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.

18 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.

19 2 Fase - Equipamentos Custo Torre x SODAR x Lidar

20 Dúvidas

21 2 Fase Torre Anemométrica Se o parque eólico for desta forma: Qual o melhor local para instalar uma torre anemométrica? ou

22 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.

23 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.

24 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.

25 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;

26 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%.

27 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.

28 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%.

29 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 vezes o diâmetro da haste horizontal.

30 2 Fase Torre Anemométrica Boas práticas de montagem Orientações na direção predominante do vento na torre tubular; 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.

31 2 Fase Torre Anemométrica Boas práticas de montagem

32 2 Fase Torre Anemométrica Qual destas imagens apresenta a montagem correta?

33 2 Fase Torre Anemométrica

34 2 Fase Torre Anemométrica

35 2 Fase Torre Anemométrica Problemas típicos

36 2 Fase Torre Anemométrica Problemas típicos

37 Dúvidas

38 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.

39 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.

40 2 Fase Análise dos dados Frequência de distribuição e rosa dos ventos

41 2 Fase Análise dos dados Frequência de distribuição e rosa dos ventos

42 2 Fase Análise dos dados Histograma da velocidade Variação anual da velocidade; Distribuição de Weibull

43 2 Fase Análise dos dados Velocidade Média Anemômetro de 100 metros vermelho Anemômetro de 80 metros azul Anemômetro de 60 metros - verde

44 2 Fase Análise dos dados

45 Dúvidas

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