Dimensionamento de Aerogeradores para Parque Eólico - Engenharia Elétrica

Fontes alternativas de energia têm sido uma evolução da forma como as cidades têm buscado resolver problemas de fornecimento de energia elétrica situação na qual em locais remotos por diversas vezes se utiliza de tecnologias além da matriz hidroelétrica caso de termoelétricas eólica fotovoltaica entre outras fontes A energia por fonte eólica tem ganhado destaque principalmente em regiões onde há um terreno acidentado o que impossibilita instalações de outras fontes de geração de energia tal que os parques eólicos ganharam destaque e os aerogeradores puderam ser desenvolvidos com diferentes tamanhos em relação à altura da torre e do comprimento das pás Você como profissional de engenharia elétrica foi chamado para o projeto do parque eólico na região onde necessitase dimensionar os aerogeradores para atender uma infraestrutura de fornecimento de energia elétrica para uma pequena cidade residencial com 1200 casas que consomem em média 8 kW por casa e considerando utilizar aerogeradores do tipo Turbina Eólica de Eixo Horizontal TEEH com pás de 35 m de comprimento e geram energia elétrica em alta tensão sabendo que na região os ventos possuem uma velocidade média anual de 36 kmh a uma altura de 100 m em relação ao solo Calcule corretamente e dimensione os aerogeradores destacando a Qual o diâmetro do rotor formado com as pás do aerogerador b Qual a eficiência do aerogerador c Qual a potência elétrica de cada aerogerador Calcule e apresente todos os passos d Quantos aerogeradores serão utilizados para atender a cidade sabendose que deverá suprir 25 acima da carga máxima para todas as casas Apresente a carga total da cidade e o número de aerogeradores arredonde a quantidade de equipamentos para o próximo número inteiro e Como deverão ser conectados os aerogeradores para atender a cidade como se fosse uma única fonte de energia Justifique corretamente f Qual o tipo de transformador deve ser utilizado entre os aerogeradores e a rede de distribuição das casas na cidade g Considerando que a área para instalação dos aerogeradores seja reduzida qual seria o novo dimensionamento para obtermos uma infraestrutura com a metade da quantidade dos aerogeradores Apresente todos os cálculos Passe para sua letra pois outra pessoa tambem pediu esta atividade ai fica melhor se cada um passar pra sua letra senão pode acabar mandando o mesmo arquivo a O Diâmetro do rotor é calculado pela relação d 2lp onde d 235m d70m b A eficiência do gerador é de 86 com base a relação 2ng 086100 2ng 86 c A potência elétrica de cada aero gerador é de P 12 Cp P A V3 P 12 593 128Kg m3 π 35m2 10ms3 P 12 593 128Kg m3 π 1225m2 1000ms3 P 12 593 128Kg m8 π 1225 10001s3 P 6125 593 128Kg m8 π 10001s3 P 15 106 w d Para atender a cidade são necessários 8 aero geradores como apresentam os cálculos Dmax nn Pn Dmax 1200Pn103 Dmax 1 2008103 Dmax 9600103 Dmax 9 600 000w Dmax 96 Mw Se Dmax96Mw para o cálculo dos 25 da carga máxima temos D1max 25 Dmax D1max 96Mw025 D1max 238Mw Q D0max 25 D1max p Q 96Mw 2375Mw 146MW Q 1198 146MW Q 82058 Aero geradores e Para atender a cidade os aero geradores devem ser conectados em paralelo de modo a ficar como fosse uma única fonte para aumentar a potência a produzir f Entre os aero geradores e a rede de distribuição deve ser usado os transformadores de Força ou de Potência g Se reduzir a área para instalação dos aero gerador o novo dimensionamento será de 73Mw com base aos cálculos nn Dmax Pn nn 73Mw 8Kw nn 9125 nn 912 Casas