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Fonte
 

O vento resulta do deslocamento de massas de ar, derivado dos efeitos das diferenças de pressão atmosférica entre duas regiões distintas e é influenciado por efeitos locais como a geografia e a rugosidade do solo.
Essas diferenças de pressão têm uma origem térmica estando directamente relacionadas com a radiação solar e os processos de aquecimento das massas de ar.

 

 

 
 Conversão
 

A energia cinética, resultante das deslocações de massas de ar, pode ser transformada em:

- energia mecânica através de aeromotores;
- energia elétrica através de turbinas eólicas ou aerogeradores.


A potência mecânica disponível (P) numa turbina depende grandemente (fator cúbico) da velocidade do caudal de ar que passa através dela, o que faz com que o interesse e o aproveitamento deste recurso varie muito com a intensidade e a direção do vento. Para a produção de energia elétrica em grande escala só locais com valores de velocidades média anuais superiores a 6 m/seg são interessantes, abaixo deste valor já não existe viabilidade para este tipo de aplicações e velocidades menores a 30 m/seg, valor limite estrutural para as turbinas.

A variação do vento com a altura ao solo ou a presença de obstáculos são outros fatores que influenciam o aproveitamento desta fonte de energia. Tipicamente o aproveitamento faz-se a 30m do solo e no topo das montanhas ou colinas, locais onde a velocidade do vento é concentrada devido à geografia desses locais.

Para a conversão em energia elétrica é necessário multiplicar P (potência mecânica) pelo respectivo rendimento de conversão.

Uma outra dificuldade presente no desenvolvimento do aproveitamento da energia eólica é o impacto ambiental e as restrições ambientais, uma vez que se trata normalmente de grandes instalações mecânicas em zonas normalmente protegidas, apesar do impacto ser mínimo tanto em termos de ruído como no ecossistema.

 

 

 Tecnologias
 
Para o aproveitamento da energia eólica existem vários tipos de tecnologia:

- moinhos de vento;
- aeromotores;
- turbinas eólicas ou aerogeradores.

Moinhos de Vento

Os moinhos de vento são utilizados desde a antiguidade para moer cereais ou para bombagem de água. São disso exemplo os muitos moinhos de vento existentes no mundo, alguns deles ainda em funcionamento.

  Moinho de vento
 

Aeromotores

Principalmente usados para a extração de água de poços, muito diversificados nos Estados Unidos e em aplicações do mesmo tipo na Europa.
Devido ao grande fator de "solidez" (número de pás*corda média) este tipo de turbina tem uma reduzida eficiência na extração de energia do vento quando comparada com as turbinas com apenas duas ou três pás.

  Moinho Americano - Fonte: DOE/NREL Jim Green
 

Turbinas eólicas

É a principal tecnologia utilizada para a produção de energia elétrica na atualidade.

Existem essencialmente dois tipos de turbinas eólicas:

- de eixo horizontal: são o tipo de turbinas mais comuns, de accionamento por forças sustentadoras e aplicadas na maior parte dos parques de produção de energia elétrica.

- de eixo vertical: são também utilizadas para a produção de energia elétrica. A grande vantagem deste tipo de turbina é a sua independência da direção do vento, no entanto os esforços nas pás exercidos pela força centrífuga limita a sua velocidade.
Uma forma da diminuir este efeito é dar uma forma arqueada as pás (turbina de "Darius"), o que leva a um menor rendimento em comparação com as de eixo horizontal.

  Turbina de eixo Horizontal - Fonte: DOE/NREL Tom Hall   Turbina Darius - Fonte: DEO/NREL, Warren Gretz