{"id":40703,"date":"2021-05-07T12:21:30","date_gmt":"2021-05-07T15:21:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/?page_id=40703"},"modified":"2025-09-03T11:08:16","modified_gmt":"2025-09-03T14:08:16","slug":"analise-do-vento","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/geracao-de-energia-eletrica\/eolica\/analise-do-vento\/","title":{"rendered":"An\u00e1lise do Vento"},"content":{"rendered":"

“O pessimista reclama do vento; o otimista espera que ele mude; o realista ajusta as velas.”<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

William Arthur Ward<\/a><\/span><\/p>\n

A analise do vento se tornou fundamental para o desenvolvimento da energia e\u00f3lica. A determina\u00e7\u00e3o da energia gerada pela usina e\u00f3lica requer o conhecimento estat\u00edstico do vento.<\/span><\/p>\n

Todos possuem conhecimentos sobre o vento. <\/span>A praia, o mar, as pipas, as montanhas e os temporais nos for\u00e7aram a analisar esse poderoso elemento da natureza.<\/span><\/p>\n

Ele pode ser suave ou destruidor conforme mostram as fotos acima.<\/span><\/p>\n

A pot\u00eancia e\u00f3lica \u00e9 proporcional ao cubo da velocidade do vento, conforme o <\/span>Cap\u00edtulo Turbinas E\u00f3licas<\/a>. <\/span>Portanto, torna-se necess\u00e1rio fazer um estudo estat\u00edstico da velocidade do vento semelhante \u00e0 an\u00e1lise feita para a energia hidrel\u00e9trica<\/a>.<\/span><\/p>\n

Muito antes da gera\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica, o vento foi a for\u00e7a motriz das embarca\u00e7\u00f5es e, por isso, os marinheiros de antigamente desenvolveram muito conhecimento sobre este elemento da natureza.<\/span><\/p>\n

No s\u00e9culo XIX, Sir Francis Beaufort, desenvolveu uma escala, baseada em efeitos visuais, utilizada at\u00e9 hoje para definir a for\u00e7a do vento.<\/span><\/p>\n

O sucesso desta escala, conhecida como Escala Beaufort, se baseou na falta de instrumentos de medi\u00e7\u00e3o de velocidade do vento naquela \u00e9poca.<\/span><\/p>\n

Na verdade, a medi\u00e7\u00e3o do vento n\u00e3o \u00e9 simples, mesmo atualmente com as esta\u00e7\u00f5es meteorol\u00f3gicas modernas.<\/span><\/p>\n

Escala Beaufort<\/h2>\n\n\n\n\n\t\n\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t
Grau<\/th>Designa\u00e7\u00e3o<\/th>N\u00f3s<\/th>km\/\/h<\/th>m\/s<\/th>Aspecto no mar<\/th>Efeitos em terra<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
0<\/td>Calmaria<\/td><1<\/td><2<\/td><1<\/td>Espelhado<\/td>Fuma\u00e7a vertical<\/td>\n<\/tr>\n
1<\/td>Bafagem<\/td>1 a 3
\n<\/td>		2 a 6<\/td>1 a 2<\/td>Pequenas rugas da superf\u00edcie do mar<\/td>Fuma\u00e7a indicando a dire\u00e7\u00e3o do vento<\/td>\n<\/tr>\n
2<\/td>Aragem<\/td>4 a 6<\/td>7 a 11<\/td>2 a 3<\/td>Ligeira ondula\u00e7\u00e3o sem rebenta\u00e7\u00e3o<\/td>As folhas das \u00e1rvores ovem;
\n
\nOs moinhos come\u00e7am a trabalhar<\/td>\n<\/tr>\n
3<\/td>Fraco<\/td>7 a 10<\/td>13 a 19
\n<\/td>		4 a 5<\/td>Ondula\u00e7\u00e3o at\u00e9 60 cm, com alguns carneiros<\/td>As folhas agitam-se e as bandeiras desfraldamao vento<\/td>\n<\/tr>\n
4<\/td>Moderado<\/td>11 a 16
\n<\/td>		20 a 30<\/td>6 a 8<\/td>Ondula\u00e7\u00e3o at\u00e9 1.5 m, carneiros frequentes<\/td>Poeira e pequenos pap\u00e9is levantados;
\nmovem-se os galhos das \u00e1rvores<\/td>\n<\/tr>\n
5<\/td>Fresco<\/td>17 a 21<\/td>31 a 39<\/td>9 a 11<\/td>Ondula\u00e7\u00e3o at\u00e9 2.5 m, muitos carneiros<\/td>Movimenta\u00e7\u00e3o de \u00e1rvores pequenas;
\nSuperf\u00edcie dos lagos ondula<\/td>\n<\/tr>\n
6<\/td>Muito Fresco<\/td>22 a 27<\/td>41 a 50<\/td>11 a 14<\/td>Ondas grandes at\u00e9 3.5 m; borrifos<\/td>Movem-se os ramos das \u00e1rvores;
\nDificuldade em manter um guarda-chuva aberto<\/td>\n<\/tr>\n
7<\/td>Forte
\n<\/td>		28 a 33<\/td> 52 a 61<\/td>14 a 17<\/td>Mar revolto at\u00e9 4.5 m com espuma e borrifos<\/td>Movem-se as \u00e1rvores grandes;
\nDificuldade em andar contra o vento<\/td>\n<\/tr>\n
8<\/td>Muito Forte<\/td>34 a 40<\/td>63 a 74<\/td>17 a 21<\/td>Mar revolto at\u00e9 7.5 m com rebenta\u00e7\u00e3o e faixas de espuma<\/td>Quebram-se galhos de \u00e1rvores; circula\u00e7\u00e3o de pessoas dif\u00edcil<\/td>\n<\/tr>\n
9<\/td>Duro
\n<\/td>		41 a 47<\/td>76 a 87<\/td> 21 a 24<\/td>Mar revolto at\u00e9 9 m;
\nborrifos afetam visibilidade<\/td>		Danos em \u00e1rvores;
\nimposs\u00edvel andar contra o vento<\/td>\n<\/tr>\n
10<\/td>Muito Duro<\/td>48 a 55<\/td>89 a 102<\/td>25 a 28<\/td>Mar revolto at\u00e9 12 m;
\nsuperf\u00edcie do mar branca<\/td>		\u00c1rvores arrancadas;
\ndanos na estrutura de constru\u00e7\u00f5es<\/td>\n<\/tr>\n
11<\/td>Tempestade<\/td>56 a 63<\/td>104 a 117<\/td>29 a 32<\/td>Mar revolto at\u00e9 14 m;
\nPequenos navios sobem nas vagas<\/td>		Estragos abundantes em telhados e \u00e1rvores<\/td>\n<\/tr>\n
12<\/td>Fura\u00e7\u00e3o<\/td>> 64<\/td>> 119<\/td>> 33<\/td>Mar todo de espuma; visibilidade nula<\/td>Grandes estragos<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/p>\n

 <\/p>\n

A Circula\u00e7\u00e3o Atmosf\u00e9rica<\/span><\/h2>\n

A atmosfera possui papel vital na vida na terra, mas representa apenas 1% do seu raio. <\/span>Isto significa que esta pequena casca gasosa nos envolve, protege e estabiliza a temperatura da terra transferindo energia t\u00e9rmica ao redor do planeta.<\/span><\/p>\n

Portanto, a atmosfera compartilha o papel de regulador da temperatura terrestre com os oceanos, que desempenham a fun\u00e7\u00e3o de armazenadores de calor, formando o maior sistema termodin\u00e2mico do planeta.<\/span><\/p>\n

Classifica-se a atmosfera como uma solu\u00e7\u00e3o de gases, cuja composi\u00e7\u00e3o se encontra na tabela abaixo. Conforme visto no Cap\u00edtulo de Combust\u00e3o<\/a>, considera-se a composi\u00e7\u00e3o do ar como sendo de Nitrog\u00eanio e Oxig\u00eanio.<\/span><\/p>\n

Composi\u00e7\u00e3o da Solu\u00e7\u00e3o Atmosf\u00e9rica pr\u00f3xima \u00e0 superf\u00edcie<\/h2>\n\n\n\n\n\t\n\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t
G\u00e1s<\/th>S\u00edmbolo<\/th>Percentual por volume de ar seco<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Nitrog\u00eanio<\/td>N2<\/td>78,08<\/td>\n<\/tr>\n
Oxig\u00eanio<\/td>O2<\/td>20,95<\/td>\n<\/tr>\n
Arg\u00f4nio<\/td>Ar<\/td>0,93<\/td>\n<\/tr>\n
Neon<\/td>Ne<\/td>0,0018<\/td>\n<\/tr>\n
Helio<\/td>He<\/td>0,0005<\/td>\n<\/tr>\n
Hidrog\u00eanio<\/td>H2<\/td>0,00006<\/td>\n<\/tr>\n
Xenonio<\/td>Xe<\/td>0,000009<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\nFonte: Ahrens<\/span>\n<\/p>\n

Al\u00e9m desses gases que constituem a base da atmosfera, existem outros componentes cuja composi\u00e7\u00e3o varia ao longo do tempo, conforme mostra a Tabela abaixo.<\/span><\/p>\n

\n\n\n\n\t\n\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t
Elemento<\/th>S\u00edmbolo<\/th>Percentual volum\u00e9trico<\/th>ppm<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Vapor d'\u00e1gua<\/td>H2O<\/td>0 a 4<\/td><\/td>\n<\/tr>\n
Di\u00f3xido de Carbono<\/td>CO2<\/td>0,039<\/td>395<\/td>\n<\/tr>\n
Metano<\/td>CH4<\/td>0,00018<\/td>1,8<\/td>\n<\/tr>\n
\u00d3xido de Nitrog\u00eanio<\/td>N2O<\/td>0,00003<\/td>0,3<\/td>\n<\/tr>\n
Oz\u00f4nio<\/td>O3<\/td>0,000004<\/td>0,04<\/td>\n<\/tr>\n
Particulados<\/td><\/td>0,000001<\/td>0,01 a 0,15<\/td>\n<\/tr>\n
Clorofluorcarbonos<\/td>CFC<\/td>0,00000002<\/td>0,0002<\/td>\n<\/tr>\n
A concentra\u00e7\u00e3o de Oz\u00f4nio se encontra entre 5 e 12 ppm em altitudes entre 11 e 50 km<\/td><\/td><\/td><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\nFonte: Ahrens<\/span>\n<\/p>\n

Fluidos aquecidos se tornam menos densos e tendem a se expandir devido ao aumento de press\u00e3o. Isto significa que o ar quente tende a subir na atmosfera e o ar frio a descer. <\/span>Como o sol aquece a terra de forma desigual, a din\u00e2mica da atmosfera depende da geografia e do movimento da terra ao redor do sol.<\/span><\/p>\n

Os v\u00eddeos abaixo apresentam a circula\u00e7\u00e3o dos ventos na atmosfera.<\/span><\/p>\n

Circula\u00e7\u00e3o geral da atmosfera e furac\u00f5es, tornados e tuf\u00f5es<\/a><\/h6>\n
Climatologia – Elementos do Clima<\/a><\/h6>\n
Climatologia – Fatores do clima<\/a><\/h6>\n
Clima do Brasil e as massas de ar<\/a><\/h6>\n
Climogramas do Brasil\u00a0<\/a><\/h6>\n
Circula\u00e7\u00e3o geral da atmosfera (climatologia)<\/a><\/h6>\n

Conforme mostrado nos v\u00eddeos acima, a velocidade do vento possui duas componentes; vertical e a horizontal. Mede-se a componente horizontal com relativa facilidade, mas a vertical n\u00e3o. <\/span><\/p>\n

Na verdade, representa-se a velocidade do vento por um vetor tridimensional composto por flutua\u00e7\u00f5es espa\u00e7o temporais sobrepostas no tempo sobre as componentes de larga escala<\/span>1<\/sup><\/a><\/span>.<\/span><\/p>\n

Todas as turbinas e\u00f3licas<\/a> funcionam baseadas no vento horizontal, mas a componente vertical afeta o dimensionamento estrutural da turbina.<\/span><\/p>\n

An\u00e1lise do Vento<\/h2>\n

A Figura 1 mostra a velocidade m\u00e9dia hor\u00e1ria do vento horizontal de uma semana na cidade de Natal disponibilizados pelo Instituto Nacional de Meteorologia do Minist\u00e9rio da Agricultura entre 1\/8\/2008 e 7\/8\/2008. Observa-se uma volatilidade maior do que a observada nas vaz\u00f5es dos rios e a periodicidade di\u00e1ria. Isso,significa uma maior volatilidade na energia gerada e maior dificuldade de opera\u00e7\u00e3o do sistema.<\/span><\/p>\n

\"\"
Figura 1. Velocidade do vento em Natal<\/figcaption><\/figure>\n

A Figura 2 mostra a rela\u00e7\u00e3o entre vento e chuva na mesma localidade e dias. Aparentemente, existe uma correla\u00e7\u00e3o negativa entre chuva e vento nessa localidade.<\/span><\/p>\n

\"\"
Figura 2. Velocidade do vento x chuva em Natal<\/figcaption><\/figure>\n

Por sua vez, a Figura 3 mostra a rela\u00e7\u00e3o entre a velocidade do vento e as rajadas de vento. As rajadas consistem de varia\u00e7\u00f5es r\u00e1pidas que afetam as estruturas, a aterrissagem de aeroplanos, mas n\u00e3o contribuem para a gera\u00e7\u00e3o de energia. Por\u00e9m, as turbinas e\u00f3licas, torres e sistemas de prote\u00e7\u00e3o devem consider\u00e1-las para que a gera\u00e7\u00e3o opere confiavelmente.<\/span><\/p>\n

\"\"
Figura 3. Velocidade do vento x rajadas em Natal<\/figcaption><\/figure>\n

Finalmente, a figura 4 demonstra a correla\u00e7\u00e3o entre a velocidade do vento e a irradia\u00e7\u00e3o solar nessa localidade e semana. Observa-se uma correla\u00e7\u00e3o positiva entre elas nesse local. Essa caracter\u00edstica representa um aumento de risco para o setor el\u00e9trico porque usinas e\u00f3licas e solares operando na regi\u00e3o aumentar\u00e3o a volatilidade da energia gerada.<\/span><\/p>\n

\"\"
Figura 4. Velocidade do vento x irradia\u00e7\u00e3o solar<\/figcaption><\/figure>\n

Refer\u00eancias<\/span><\/p>\n

    \n
  1. AHRENS, C. D., Meteorology Today: An Introduction to Weather, Climate, and the Environment<\/strong>, 10 Ed., Brookes\/Cole, 2013.<\/span>2<\/sup><\/a><\/span><\/span><\/li>\n<\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    “O pessimista reclama do vento; o otimista espera que ele mude; o realista ajusta as velas.” William Arthur Ward A analise do vento se tornou fundamental para o desenvolvimento da energia e\u00f3lica. A determina\u00e7\u00e3o da energia gerada pela usina e\u00f3lica requer o conhecimento estat\u00edstico do vento. Todos possuem conhecimentos sobre o vento. A praia, o […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":41482,"parent":3702,"menu_order":3,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"templates\/template-full-width.php","meta":{"_uag_custom_page_level_css":"","footnotes":""},"class_list":["post-40703","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"uagb_featured_image_src":{"full":["https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/vento-1.jpg",1200,280,false],"thumbnail":["https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/vento-1-150x150.jpg",150,150,true],"medium":["https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/vento-1-300x70.jpg",300,70,true],"medium_large":["https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/vento-1-768x179.jpg",580,135,true],"large":["https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/vento-1-1024x239.jpg",580,135,true],"1536x1536":["https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/vento-1.jpg",1200,280,false],"2048x2048":["https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/vento-1.jpg",1200,280,false],"post-thumbnail":["https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/vento-1.jpg",1200,280,false],"twentytwenty-fullscreen":["https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/vento-1.jpg",1200,280,false]},"uagb_author_info":{"display_name":"admin","author_link":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/author\/admin\/"},"uagb_comment_info":0,"uagb_excerpt":"“O pessimista reclama do vento; o otimista espera que ele mude; o realista ajusta as velas.” William Arthur Ward A analise do vento se tornou fundamental para o desenvolvimento da energia e\u00f3lica. A determina\u00e7\u00e3o da energia gerada pela usina e\u00f3lica requer o conhecimento estat\u00edstico do vento. Todos possuem conhecimentos sobre o vento. A praia, o…","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/40703","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=40703"}],"version-history":[{"count":40,"href":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/40703\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":45240,"href":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/40703\/revisions\/45240"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3702"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media\/41482"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=40703"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}