Diagrama do Pré-projeto

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.

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.

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

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.

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.

2° Fase - Equipamentos

• Anemômetro de Copo

Vantagens:

1. Precisão;

2. Robustos;

3. Baratos;

Desvantagens:

1. Inércia do rotor;

2. Efeito Overspeeding;

2° Fase - Equipamentos

• Anemômetro de Copo

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.

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;

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.

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.

2° Fase - Equipamentos

• Barômetro

Mensurar a pressão barométrica;

Temperatura + umidade + pressão = densidade do ar;

Ajuste da curva de potência.

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.

2° Fase - Equipamentos

• Balizamento Noturno:

Distância de 50 metros de um balizamento ao outro.

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.

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.

2° Fase - Equipamentos

• Custo Torre x SODAR x Lidar

Dúvidas

2° Fase – Torre Anemométrica

• Se o parque eólico for desta forma:

• Qual o melhor local para instalar uma torre anemométrica?

ou

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.

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.

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.

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;

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%.

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.

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%.

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

1. 15 vezes o diâmetro da haste horizontal.

2° Fase – Torre Anemométrica

• Boas práticas de montagem

Orientações

1. 45°na direção predominante do vento na torre

tubular;

2. 90°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.

2° Fase – Torre Anemométrica

• Boas práticas de montagem

2° Fase – Torre Anemométrica

• Qual destas imagens apresenta a montagem correta?

2° Fase – Torre Anemométrica

2° Fase – Torre Anemométrica

2° Fase – Torre Anemométrica

• Problemas típicos

2° Fase – Torre Anemométrica

• Problemas típicos

Dúvidas

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.

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.

2° Fase – Análise dos dados

• Frequência de distribuição e rosa dos ventos

2° Fase – Análise dos dados

• Frequência de distribuição e rosa dos ventos

2° Fase – Análise dos dados

• Histograma da velocidade

Variação anual da velocidade;

Distribuição de Weibull

2° Fase – Análise dos dados

• Velocidade Média

Anemômetro de 100 metros – vermelho

Anemômetro de 80 metros – azul

Anemômetro de 60 metros - verde

2° Fase – Análise dos dados

Dúvidas