Classes de Turbinas

Teoricamente, cada sítio necessita de um projeto de turbina especial para otimizar o aproveitamento da energia do vento local.

Contudo, o projeto e construção de turbinas personalizadas se torna economicamente inviável.

Por isso, a Comissão Eletrotécnica Internacional – IEC1 – produziu uma série de normas técnicas específicas para turbinas eólicas.

A IEC 61400-1 trata dos requisitos de projetos desses equipamentos e apresentou o conceito de classes de turbinas.

Diante da inviabilidade de turbinas personalizadas e da grande variação dos ventos ao redor do planeta, padronizaram-se três tipos básicos de turbinas, conforme mostra a tabela abaixo. 2

De qualquer maneira, a vida útil especificada para cada tipo de turbina, exceto as especiais – S, é de 20 anos.

Classes de Turbinas Eólicas

ClasseIIIIIIS
Vm [m/s]108,57,5Especificado pelo fabricante
A [Iref(-)0,160,160,16Especificado pelo fabricante
B [Iref(-)0,140,140,14Especificado pelo fabricante
C [Iref(-)0,120,120,12Especificado pelo fabricante
Vref é a velocidade máxima média do vento de 10 mim na altura do Hub com recorrência de 50 anos.
A é a subcategoria para alta turbulência.
B é a subcategoria para média turbulência.
C é a subcategoria para baixa turbulência.
Iref é o valor esperado da intensidade da turbulência @ 15 m/2
Iref é o valor esperado de turbulência para vento de 15m/s.

Do ponto de vista de projeto de turbinas eólicas, divide-se o regime de ventos em condições normais e condições extremas.

Índice

Condições normais de vento

A análise estatística do vento constitui parte fundamental do projeto de geração eólica, e as condições normais representam o regime de ventos que ocorrerão normalmente durante a operação da turbina.

As condições normais necessitam do seguinte conjunto de informações sobre o vento:

    • Distribuição de probabilidade da velocidade e direção do vento;
    • Perfil da velocidade do vento com a altura;
    • Turbulência do vento.

A norma IEC estabelece que a distribuição de probabilidade da velocidade média móvel de 10 minutos do vento se aproxima de uma distribuição de Rayleigh na altura do Hub.

 

Condições extremas do vento

 

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Referências

 

  1. Burton, T., Sharp, D., Jenkins, N., Bossanyi, E., Wind Energy Handbook, Wiley, 2001.
  2. Betz, A., Introduction to the Theory of Flow Machines, Pergamon Press, 1966.
  3. INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION, IEC 61400-1 Wind Turbines – Part 1: Design Requirements, 3 Ed., IEC, 2005