Funcionamento de um aerogerador

Existem dois tipos básicos de rotores eólicos/turbinas: os de eixo vertical e os de eixo horizontal.

Rotores de eixo vertical

São geralmente mais baratos que os de eixo horizontal, pois o gerador (sendo fixo) não gira seguindo a direcção do vento.

 

Quando muda a direcção do vento, não é necessário nenhum ajuste pois estas turbinas estão alinhadas com o vento. No entanto, precisa de um impulso do seu sistema eléctrico para dar partida. Em vez de uma torre, ela usa cabos de amarração para sustentação, pois assim a elevação do rotor é menor. Como menor elevação significa menor velocidade do vento devido à interferência do solo, são menos eficientes.

Como vantagem, todos os equipamentos encontram-se ao nível do solo que facilita a sua instalação. Mas isso significa uma área de base maior para a turbina, o que é uma grande desvantagem em áreas de cultivo.

 

Rotores de eixo horizontal

 São os mais conhecidos e os mais utilizados por ter uma eficiência maior que a dos rotores de eixo vertical. O seu maior custo é compensado pela sua eficiência fazendo destes os mais utilizados para geração de energia eléctrica em larga escala.

     

       Estas precisam de se alinhar constantemente com o vento, usando um mecanismo de ajuste – os motores eléctricos e as caixas de engrenagens deslocam o rotor para a esquerda ou direita, o controlador electrónico da turbina lê a posição do cata-vento e ajusta a posição do rotor para apreender o máximo de energia eólica.

       Este tipo de turbina contém uma torre para alçar os componentes da turbina a uma altura ideal para a velocidade do vento (80 m), ocupando muito pouco espaço no solo. São impulsionados por força de sustentação.

 

E ainda temos outro tipo de rotor de eixo horizontal designado por multipás

 

São mais utilizados para bombeamento de água de poços artesianos. Tendo em ventos fracos, têm uma eficiência de 30%.

 

Funcionamento de um rotor de eixo horizontal tripá

 

O funcionamento de um aerogerador abrange vários campos do conhecimento: meteorologia, aerodinâmica, electricidade etc.

O princípio de funcionamento baseia-se na conversão da energia cinética – que é resultante do movimento de rotação causado pela incidência do vento nas pás do rotor da turbina – em energia eléctrica. As pás do aerogerador modernas são dispositivos aerodinâmicos, equivalentes às asas dos aviões, e que funcionam pelo princípio físico da sustentação.

Após a captação do vento pelas pás, estas transmitem a sua potência ao rolamento (elemento que liga as pás e o eixo do rotor), ligado a uma caixa multiplicadora que aumenta a velocidade do eixo. Da caixa multiplicadora, a energia mecânica é transmitida a um gerador eléctrico, que a transforma em energia eléctrica. Caso haja algum problema no aerogerador, o controlador irá actuar sobre ele.

 

Para que a energia eléctrica seja distribuída, as centrais eólicas têm uma central de transmissão onde se encontram os fios que saem de cada turbina. Daí a energia é injectada na rede eléctrica.