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Energia Eólica: Soluções para amenizar problemas de abastecimento de energia.

27/05/2021

A energia eólica desempenha um papel central na geração de eletricidade a partir de fontes de energia renováveis. Turbinas eólicas são operadas em todas as zonas climáticas do mundo - no mar (offshore), próximo da costa e no interior. Eles estão frequentemente sujeitos a influências ambientais extremas, como p. ex. água salgada ou variações de temperatura.

Para o operador de turbinas eólicas é extremamente importante uma alta disponibilidade das instalações, porque reparações ou a substituição de componentes é muito dispendioso em tempo e dinheiro.

Por isso a importância de se monitorar e acompanhar o estado do equipamento online e de forma remota é tão relevante para manter o abastecimento de energia em pleno funcionamento.

A seguir elencamos 7 pontos da aplicação da turbina eólica que não podemos deixar de monitorar. Entenda o papel destes equipamentos dentro da turbina eólica.

Gerador

O gerador é a peça central da turbina elétrica. Ele converte energia mecânica em elétrica. Em turbinas eólicas com engrenagem montada a montante são utilizados geradores síncronos ou assíncronos de corrente trifásica. O gerador e a engrenagem são otimizados relativamente a vida útil, peso, tamanho, manutenção requerida e custos. A refrigeração do gerador e a lubrificação dos rolamentos do gerador são parâmetros importantes para alcançar isso.

Freio da turbina eólica com engrenagem

Freios do rotor são uma componente importante do conceito de segurança de turbinas eólicas. Estes têm de estar sempre operacionais e monitorados mediante diagnóstico remoto quanto ao seu estado. Se for comunicada a mensagem "pré-alarme" à central de controle, a equipe de manutenção pode ser informada de que as pastilhas têm de ser substituídas no próximo intervalo de manutenção.

Sistema de filtro de óleo

Sistemas de filtro de óleo permitem determinar o estado do trem de força da turbina eólica. Eles podem detectar partículas muito pequenas mediante sistemas de monitoramento, prevenindo atempadamente eventuais danos no sistema. Sistemas de filtro de óleo podem prolongar também intervalos de manutenção através da filtragem do óleo e a eliminação de partículas de sujeira, baixando assim os custos operacionais de turbinas eólicas.

Engrenagem

Em turbinas eólicas com gerador a velocidade de rotação do rotor é aumentada de um valor baixo para uma velocidade nominal adequada ao gerador. A engrenagem principal de uma turbina eólica consiste habitualmente de uma engrenagem planetária trifásica. A engrenagem é otimizada em termos de vida útil, peso, tamanho, manutenção e custos. Para alcançar isso devem ser monitorados os parâmetros importantes como o nível, estado e temperatura do óleo e a lubrificação de todas as peças rotativas na engrenagem.

Grupo hidráulico na turbina eólica

O grupo hidráulico central disponibiliza a pressão requerida para os componentes operados hidraulicamente, como p.ex. travões, sistema de pitch, grua de serviço, dispositivo de bloqueio do rotor. Estes equipamentos têm de fazer face a requisitos muito exigentes. Eles têm de cumprir os requisitos para clima frio (CCV) de turbinas eólicas, mesmo a temperaturas extremamente baixas, e prestar o seu serviço de forma confiável sob condições meteorológicas difíceis.

Velocidade de rotação

Velocidade de rotação, eixo principal, turbina eólica com engrenagem. Grandes turbinas eólicas, na área de multi-megawatts, têm velocidades de rotação nominal entre 18 U/min até 25 U/min, consoante o tamanho e o tipo do sistema de energia eólica. Sensores medem a velocidade de rotação do rotor na parte dianteira do eixo principal, também designado eixo lento, para que mesmo em caso de dano na engrenagem ou defeito da embreagem possa ser detectada a velocidade real do rotor. Para a detecção da velocidade de rotação para o sistema de pitch é frequente em muitas instalações de emitir os pulsos dos sensores como valor analógico através de um monitor de velocidade.

Mecanismo de orientação

O mecanismo de orientação orienta a nacele durante o funcionamento sempre em direção ao vento, para assegurar um ótimo aproveitamento da instalação. Em caso de manutenção ou parada do sistema, a nacele é movida para fora do vento, para aliviar o rotor da carga do vento.

Os acionamentos são motores acoplados com um estágio de engrenagem, para aumentar o torque. Em sistemas eólicos modernos de grande porte (na ordem de megawatts) para zonas on-shore ou off-shore estão montados vários mecanismos de orientação, para distribuir uniformemente a carga sobre o eixo principal.

Agora que você conheceu um pouco mais sobre os equipamentos e suas funções, veja de que forma a ifm pode ajuda-lo na construção desta solução.