Catálogo. Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul Faculdade de Engenharia Centro de Energia Eólica. Apoio:

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1 Catálogo Apoio:

2 APRESENTAÇÃO O (CE-EÓLICA) se consolida como uma ação estratégica da PUCRS em função do crescimento das competências nesta área, a partir de atividades especificas realizadas pelo NUTEMA, Núcleo Tecnológico de Energia e Meio Ambiente, cadastrado nos grupos de pesquisa de CNPq desde O CE-EÓLICA tem como missão "Promover o desenvolvimento científico e tecnológico da energia eólica no país, realizar ações integradoras e buscar alianças estratégicas com universidades, instituições de pesquisa e a indústria e, também, promover a capacitação e treinamento de profissionais para o mercado de trabalho". Os objetivos do CE-EÓLICA são: Contribuir para ampliar o conhecimento dos recursos eólicos e da tecnologia de turbinas eólicas e fabricação de componentes. Realizar programas, projetos, cursos, seminários, pesquisas e desenvolvimento científico e tecnológico em energia eólica. Promover a capacitação e treinamento de pessoal. Divulgar informações e dados sobre projetos eólicos, empresas e instituições atuantes na área. Incentivar a interação entre os centros que atuam na área de energia no Brasil. Dar suporte científico e tecnológico à comunidade, relacionado com a implementação de sistemas eólicos. O CE-EÓLICA conta com um complexo de laboratórios de alta qualidade, com apropriada infraestrutura e equipamentos para atividades de pesquisa, desenvolvimento tecnológico e prestação de serviços. Com esta infra-estrutura e equipamentos, aliados aos recursos humanos e tecnológicos, a PUCRS torna-se uma das principais instituições do país para pesquisa e aplicação da energia eólica.

3 HISTÓRICO O (CE-EÓLICA), a ser inaugurado em Outubro de 2007, surge em parceria com a ELETROBRÁS através do Programa de Eficiência Energética (PROCEL), e será parte integrante da da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS). Trata-se de uma proposta motivada pelo crescimento natural das competências em energia eólica dentro da PUCRS, as quais vêm sendo desenvolvidas por mais de 10 anos pelo NUTEMA, Núcleo Tecnológico de Energia e Meio Ambiente, cadastrado nos Grupos de Pesquisa do CNPq desde O NUTEMA conta com uma equipe qualificada, laboratório computacional de alto padrão, laboratório de energia renovável, além de um patrimônio substancial em equipamentos, a maioria adquiridos através de projetos de pesquisa com recursos de várias instituições como FAPERGS, FINEP, CEEE, e CNPq. O CE-EÓLICA foi implantado, adicionado à infra-estrutura existente do NUTEMA, um complexo de novos laboratórios especializados em energia eólica, pioneiros na América Latina, equipados com instrumentação de alta qualidade para avaliação do desempenho de turbinas eólicas e atividades de anemometria. Esses laboratórios fazem parte do convênio com a ELETROBRÁS para apoiar o Programa Brasileiro de Etiquetagem de Equipamentos Eólicos do INMETRO, no qual os equipamentos foram doados pelo Global Environment Facility por intermédio do Banco Mundial com apoio do Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD).

4 ÁREAS DE ATUAÇÃO Otimização de sistemas energéticos e sua viabilidade técnico-econômica; Tecnologias dos sistemas eólicos; Levantamento do potencial eólico e serviços de anemometria; Simulação de fazendas eólicas utilizando aplicativos computacionais; Teste de turbinas eólicas em laboratório e campo; Calibração de anemômetros; Levantamento de curva de potencia de pequenas turbinas eólicas.

5 SERVIÇOS Algumas das atividades desenvolvidas CE-EÓLICA: Levantamento e análise do potencial eólico, incluindo curvas de potência, estudos de qualidade e impacto ambiental. Projeto aerodinâmico de pás, rotores e geradores elétricos de turbinas eólicas Análise estrutural, teste de protótipos e certificação de turbinas eólicas Levantamento de curva de potências de máquinas de turbinas eólicas em campo Estudo de aproveitamento da energia eólica na área urbana Teste de máquinas em túnel de vento em laboratório Orientação para projetos utilizando sistemas híbridos (solar/eólica/diesel) Calibração de anemômetros e análise de desempenho de aerofólios e turbinas eólicas Treinamento e capacitação em energia eólica

6 INFRA-ESTRUTURA O CE-EÓLICA conta com uma área física e infra-estrutura de qualidade e laboratórios conforme o organograma mostrado.

7 LAER Laboratório de Energias Renováveis Objetivos Pesquisa e desenvolvimento tecnológico em sistemas de geração de energia renováveis. Atividades Otimização de sistemas com fontes renováveis de energia. Estudo das Tecnologias dos sistemas eólicos e fotovoltaicos. Desenvolvimento de equipamentos didáticos de energias alternativas. Apoio e orientação a comunidade para uso de energia renovável. Infra-estrutura Softwares de energias renováveis. Sistemas fotovoltaicos para bombeamento de água. Painéis Solares para geração de energia elétrica. Turbinas eólicas de pequeno porte. Estações de monitoramento de variáveis ambientais e energéticas. Instrumentação (anemômetros, termômetros, piranômetros, barômetros).

8 LSFM Laboratório de Sistemas Fluidomecânicos Objetivos Pesquisa e desenvolvimento tecnológico em sistemas de bombeamento e escoamento de fluidos. Atividades Testes em túnel de vento de pequeno porte de aerofólios e modelos em escala. Testes em ventiladores. Pesquisa em dinâmica dos fluidos computacional (CFD). Visualização de fluxo em canal hidrodinâmico. Levantamento de curvas de bombas centrifugas, e suas diferentes ligações. Infra-estrutura Softwares para simulação de escoamentos em elementos finitos. Sistema de bombeamento didático de associação e bombas centrifugas em serie paralelo. Sistema de bombeamento para levantamento e curvas de bombas centrifugas. Manômetros de diversos tipos e modelos. Túnel aerodinâmico didático. Canal hidrodinâmico para visualização e escoamento de fluidos. Instrumentação dedicada para escoamento e fluidos.

9 LABCOM Laboratório Computacional Objetivos Pesquisa e o desenvolvimento de projetos em energia eólica. Atividades Layout de parques eólicos Otimização de parques eólicos Mapeamento de potencial eólico em locais específicos (micro sites). Infra-Estrutura Alguns softwares que compõe nosso laboratório são: o Wind Farm o Wasp o Homer o Math Lab o Solid Works o Auto Cad o Fluent o Eolusoft o AEPE o Delphi o Surfer Ferramentas desenvolvidas pelos pesquisadores para auxiliar na predição de energia gerada de parques eólicos e dimensionamento de maquinas eólicas.

10 LABSE Laboratório de Sistemas Eólicos Num dos últimos e mais significativos projetos o NUTEMA, através do Programa de Eficiência Energética do PROCEL/ELETROBRÁS teve financiamento do Banco Mundial para compra de sofisticada instrumentação e equipamentos permitindo implementar Laboratórios de Sistemas Eólicos apropriados para avaliação anemométrica assim como teste de turbinas eólicas de pequeno e grande porte. Com tais equipamentos e os Laboratórios Eólicos em Funcionamento, a PUCRS torna-se um referencial nacional em Energia Eólica com recursos humanos, tecnológicos e de infra-estrutura específicos para pesquisa e aplicação da energia eólica no Brasil. O LABSE do CE-EOLICA possui a seguinte estrutura:

11 LABORATÓRIO DE ANEMOMETRIA Objetivos Pesquisa e desenvolvimento tecnológico em anemômetros e perfis aerodinâmicos para indústria eólica. Atividades Otimização e calibração de anemômetros. Estudo de novas tecnologias para medição de vento. Desenvolvimento e testes de aerofólios para industria eólica. Apoio e orientação fabricantes de anemômetros. Infra-estrutura Túnel de vento com secção e testes de 1m X1m. Sistemas de monitoramento de variáveis automatizado. Instrumentação especifica para medição de anemômetros e aerofólios. Túnel de Vento Comprimento: 12m Secção de teste: 1m x 1m Relação de contração: 9 Potência do motor: 59kW Velocidade Máxima: 25m/s

12 LABORATÓRIO DE TURBINAS EÓLICAS Objetivos Pesquisa e desenvolvimento tecnológico em turbinas eólicas e eixo vertical e horizontal. Atividades Otimização e testes de turbinas eólicas. Estudo de novas tecnologias para aplicações em turbinas eólicas. Desenvolvimento e testes de desempenho de turbinas eólicas. Apoio e orientação aos fabricantes de turbinas eólicas Infra-Estrutura Túnel de vento com secção de teste variável: 2,5m a 1,5m. Sistemas de monitoramento de variáveis automatizado para testes em turbinas eólicas. Instrumentação especifica para medição turbinas eólicas. Túnel De Vento Comprimento: 12m Potência do motor: 74kW Rotação: 890rpm Secção de teste variável: 2,5m a 1,5m.

13 LABORATÓRIO DE GERADORES EÓLICOS Objetivos: Pesquisa e desenvolvimento tecnológico em geradores elétricos para aplicação eólica. Atividades: Otimização e testes de geradores eólicos. Estudo de novas tecnologias para aplicações em geradores elétricos para aplicação eólica. Desenvolvimento e testes de desempenho de geradores elétricos. Apoio e orientação aos fabricantes de geradores elétricos. Infra-estrutura: 2 Bancadas para testes e geradores elétricos de variadas potencias. Sistemas de monitoramento de variáveis automatizado para testes em geradores elétricos. Instrumentação especifica para levantamento de parâmetros elétricos de geradores elétricos. Bancadas: Potência do motor: 15kW Rotação: rpm

14 TESTES DE CAMPO Objetivos: Levantar em campo a curva de potência de turbinas eólicas de pequeno porte, verificando e comparando com a informação fornecida pelo fabricante. Atividades: Aquisição de dados que permita levantar a curva de potência monitorando-se velocidade do vento, potência da máquina e temperatura ambiente. Infra-Estrutura: O CE-EÓLICA possui áreas de teste no município de Imbé e no Pró-Mata em São Francisco de Paula.

15 PROJETOS RECENTES Programa de Eficiência Energética e Teste para Etiquetagem de Equipamentos Eólicos 1.Teste de Gerador Elétrico da Turbina em Bancada; 2.Teste de Turbina Eólica em Laboratório; 3.Teste de Turbina Eólica em Campo; 4.Calibração de Anemômetros em Túnel de Vento; Trevisa - Estudo Preliminar para Avaliar Potencial Eólico 1. Levantamento do Potencial Eólico; 2. Estudos de Aspectos Ambientais do Local; 3. Estudo Prévio para Selecionar Área assim como Local de Instalação das torres de medição; 4. Instalação de Sistema Anemométrico; 5. Coleta Periódica dos Dados de Vento; 6.Tratamento Estatístico dos Dados de Vento; Projeto Depinee - Desenvolvimento de Projetos Integrados em Engenharia Eólica 1. Desenvolvimento de Pesquisas; 2. Apoio Laboratorial; 3. Elaboração de Teses e Dissertações; 4.Otimizar a Capacidade Instalada de Docentes e de Infra-Estrutura nas Instituições Envolvidas; 5.Difundir e Aprofundar o Conhecimento Tecnológico Nacional na Engenharia Eólica.