PROJETOS

Geradores de elergia elétrica através de Turbinas Eólicas em corredores urbanos
Power generation through wind turbines in urban corridors.

Aluno(a): Fernando Maldaun Cabral
Prof.(a) Orientador(a): Gilberto Júnior Jacob
Professora Coorientadora: Sandra M. Rudella Tonidandel

Ano: 2018

Premiações

Resumo

O atendimento às demandas de energia para desenvolvimento socioeconômico da maioria dos países representa um dos grandes problemas da atualidade. Uma ótima fonte de energia que tem crescido muito é a energia eólica. Além de ser renovável, ela não produz resíduos poluentes e é economicamente viável. Porém, como muitas outras fontes limpas, é restritiva, pois necessita ventos fortes e constantes, que não são encontrados em áreas urbanas como São Paulo. Entretanto, isso não significa que não podemos usar sistemas eólicos pontuais na cidade de São Paulo, por exemplo. O intuito do projeto é instalar turbinas eólicas em corredores urbano: ruas, avenidas e até no metrô. Com o deslocamento do ar gerado pelo movimento dos automóveis, a turbina irá girar, e teremos energia elétrica. O único problema é a turbulência: as direções e intensidades do vento mudando constantemente não seriam possivelmente aproveitadas por uma turbina eólica comum (de eixo horizontal). Desta maneira, a turbina de eixo vertical e seus “subtipos”: Darrieus, Darrieus-H e Savonius, cada uma com uma “especialidade” para certo regime de ventos foram estudadas neste projeto. A turbina Darrieus-H foi desenvolvida como protótipo final do projeto, específica para ventos turbulentos. Sua confecção passou por vários estudos de matérias diferentes, passando por PVC, madeira, PLA e findando em fibra de carbono com duralumínio. As pás foram desenvolvidas em fibra de carbono do tipo 3K e moldadas sem atmosfera controlada em temperatura ambiente. Eixo e base foram usinados em alumínio 705 com alta resistência mecânica. Um alternador de 12-14V, 500W fará a conversão da energia eólica em elétrica, Todo o sistema foi estabilizado para 110V por um conversor.

Palavras-chave: Gerador eólico, fibra de carbono, gerador vertical, corredores urbanos.

Abstract

Meeting the energy demands for socioeconomic development of most countries represents one of the great problems of the present time. A great source of energy that has grown a lot in recent times is wind power. In addition to being renewable, it does not produce polluting waste and is economically viable. However, like many other clean sources, it is restrictive because it requires strong and constant winds, which are not usually found in urban areas such as São Paulo. However, this does not mean that we cannot use wind systems in the city of São Paulo, for example. The purpose of the project is to install wind turbines in urban corridors: streets, avenues and even the subway. With the displacement of air generated by the movement of automobiles, the turbine will rotate, and we will have electric power. The only problem is the turbulence: constantly changing directions and intensities of the wind would not be taken advantage of by an ordinary (horizontal axis) wind turbine. However, there is an alternative type of wind turbine called a vertical axis turbine, which is made specifically for alternative wind regimes. The Darrieus-H subtype vertical turbine was developed as the final prototype of the project, since it is specific for turbulent winds. Its manufacture went through several studies of different materials, passing through PVC, wood, PLA and ending in carbon fiber with duralumin. The blades were developed in carbon fiber of the type 3K and molded without controlled atmosphere at room temperature. The shaft and base were machined in 705 aluminum with high mechanical resistance. A 12-14V, 500W alternator will convert the wind energy into electric and the entire system has been stabilized to 110V by a converter.

Key-words: Wind generator, carbon fiber, vertical generator, urban corridors.