Desenvolvimento de sistema eólico autônomo de alta performance e baixo custo para geração de energia elétrica

• Processo: 14/22702-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
• Pesquisador responsável: Benedito Carlos da Silva
• Beneficiário: Benedito Carlos da Silva
• Empresa: Luxray Tecnologia Ltda
• Município: São José dos Campos
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/02667-6 - Desenvolvimento de sistema eólico autônomo de alta performance e baixo custo para geração de energia elétrica, BP.TT; 17/11589-6 - Desenvolvimento de Sistema Eólico Autônomo de Alta Performance e Baixo Custo para Geração de Energia Elétrica., BP.TT; 17/10820-6 - Desenvolvimento de software para "Cálculo da Potência Média produzida de acordo com a localização geográfica e altura de instalação do Aerogerador"., BP.TT
• Assunto(s): Geração de energia elétrica Energia eólica Aerogerador Vortex-Shedding Turbinas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aerogerador | Aerogerador para Locais Remotos | Aerogerador Residencial | Sistema Eólico Autônomo | Turbina eólica | vortex | Geração de Energia Elétrica por Sistema Eólico

Resumo

A análise detalhada de geradores eólicos disponíveis no mercado permitiu identificar diversos fatores que limitam tanto a sua eficiência como a confiabilidade, devido ao peso da turbina sobre o eixo do gerador, à configuração das pás da turbina, ao atrito das costas das pás com o ar em movimento e ao atrito das partes móveis do sistema com os componentes fixos. Tais limitações, entre outras, resultam em sistemas pouco eficientes, com necessidade de constante manutenção e só funcionam com ventos de moderada ou elevada velocidade. O projeto de pesquisa propõe o desenvolvimento de um Aerogerador Eólico, com nova configuração e as características necessárias para que o potencial eólico possa ser aproveitado ao máximo. A partir das patentes resultantes com as simulações e os estudos já realizados, bem como das avaliações preliminares com modelo em escala real produzido, o equipamento será constituído por um monobloco com peso e dimensões reduzidas, ergonomia agradável e fácil instalação, podendo gerar energia elétrica mesmo com ventos de baixa intensidade. As principais inovações introduzidas, inéditas para essas aplicações, se referem a: (i) Eixo da turbina eólica vertical, montado entre dois pares conjugados de ímãs permanentes, o que elimina o atrito entre as partes móveis e fixas, reduzindo a necessidade de manutenção e aumentando a confiabilidade; (ii) Hélice com pás (número adequado de pás a ser determinado de acordo com as simulações aerodinâmicas e aplicações) em formato semi-helicoidal, a qual resulta em formato mais eficiente possível de uma hélice, qualquer que seja o ponto de vista do observador, ou mais precisamente, qualquer que seja a direção de incidência do vento e (iii) Mesmo tendo um formato ideal, as costas das pás são dotadas de múltiplos alvéolos (semelhantes aos de uma bola de golfe), os quais, corretamente distribuídos e com precisão absoluta apenas nas áreas de atrito com o ar, faz com que este atrito se transforme em impulso auxiliar aumentando a eficiência e reduzindo as perdas. Aliado a esses diferencias, espera-se que o preço do conjunto instalado seja substancialmente inferior aos (poucos) fornecedores internacionais existentes. O aerogerador eólico poderá ser, desta forma, uma excelente alternativa para geração de energia elétrica limpa em instalações residenciais, pequenos prédios, condomínios, empresas, embarcações, localidades remotas, etc. Assim, a partir dos estudos já realizados, o projeto de pesquisa ora proposto pretende buscar as soluções necessárias para concluir e otimizar o desenvolvimento dos componentes mecânicos e eletroeletrônicos, fazer a integração desses componentes realizar os ensaios requeridos, inclusive em túnel de vento e produzir dois protótipos funcionais. (AU)