1) Descreva o princípio de funcionamento de um aerogerador de eixo horizontal. Em seguida, cite e explique a função de cada um dos principais componentes que compõem o conjunto aerogerador.

Imagine que um cliente chega com um aerogerador e queira fazer alguns testes, o aerogerador em questão é o utilizado no experimento “AEROGERADORES PARA GERAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA”, então seu primeiro passo é realizar todo experimento.

1) Descreva o princípio de funcionamento de um aerogerador de eixo horizontal. Em seguida, cite e explique a função de cada um dos principais componentes que compõem o conjunto aerogerador.

No primeiro momento, será observado o comportamento do aerogerador em vazio, levantando uma curva de tal situação. Siga os passos 1 ao 14 da situação 1 da atividade 3 do experimento:

2) Tire fotos do processo do passo 12 quando a tensão fornecida do gerador é de 4,1, 8,9 e 12 V (Mostrando os valores nos instrumentos).

3) Complete a tabela com os valores de frequência e rotação com os valores experimentais encontrados:

4) Utilizando os dados da tabela realizem um gráfico de Rotação versus Tensão fornecida pelo gerador, pode-se utilizar software para gráficos.

Agora, iremos observar o aerogerador quando ele está conectado às cargas de teste, sigam os passos 1 ao 12 da situação 2 da atividade 3.

5) Tire fotos do processo do passo 8 quando a tensão fornecida do gerador é de 4,9, 7,5 e 12 V (Mostrando os valores nos instrumentos).

6) Varie a frequência da tensão fornecida ao motor, para cada nível de tensão fornecida na tabela encontre o valor da frequência, rotação do gerador, corrente de linha e potência trifásica, complete a tabela com os valores encontrados:

7) Monte um gráfico que relaciona a rotação do gerado à potência trifásica, pode-se utilizar software para gráficos.

8) Sabendo que a velocidade do vento é dada pela equação:

Onde, ρ é a massa específica do ar, A é a área de varredura das pás do rotor e P é a potência do potencial eólico, (por facilidade iremos assumir um sistema sem perdas, então seria igual à potência trifásica).

1. a) Sabendo disto e considerando, A=π[0,575]² m² e ρ = 1,184 kg/m³, determine a velocidade do vento para cada valor de potência e preencha a tabela:

1. b) Agora considerando, A=π[1,15]² m² e ρ = 1,184 kg/m³ complete a tabela:

9) Agora, faça em um mesmo gráfico, um gráfico de Velocidade do vento por Potência Trifásica para as duas condições vistas em 7a) e 7b). E responda qual efeito teve ao dobrar o raio da Pá.

10) Pensando em uma situação real, encontre qual vai ser o custo unitário de geração para a usina eólica com as 20 turbinas (em R$/kW.ano), considerando o caso de uma area A=π[20]² m² e ρ = 1,184 kg/m³) e a velocidade do vento média de 8,6 m/s, considere o investimento total com a instalação das 20 turbinas de 10 milhões de reais e considere a potência instalada soma das potências encontradas em uma das turbinas (considere também um rendimento do conjunto em 30%), considere também as seguintes informações.

- Fator de capacidade: 0,50

- Taxa de atualização: 12%

- Vida útil: 20 anos

- Custo de O&M: 90 R$/kW.ano