O projecto T.Urban. Micro turbinas eólicas de alta eficiência e baixo custo para ambientes urbanos e construídos

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1 O projecto T.Urban Micro turbinas eólicas de alta eficiência e baixo custo para ambientes urbanos e construídos Teresa Simões Ana Estanqueiro, Coordenadora Projecto T.URBan Ministério da Economia e Inovação LABORATÓRIO NACIONAL DE ENERGIA E GEOLOGIA, I.P.

2 Porquê Turbinas Eólicas em Ambiente Urbano e Construído? As turbinas em ambiente urbano e construído constituem a oportunidade para as aplicações eólicas no contexto da microgeração : Podem dar uma contribuição para a existência de edifícios e áreas urbanas energeticamente sustentáveis. Reduzem eficientemente as cargas e as perdas nas redes de distribuição e transmissão. A par das outras fontes aplicáveis em microgeraçáo, diminuem a factura energética dos edifícios, aumentam a eficiência global do sistema de energia e permitem reduzir até 30% da carga correspondente ao consumo no sector doméstico sem grandes impactos técnicos ou investimentos.

3 O conceito T.Urban é uma pequena turbina eólica (SWT) que permite ao sector doméstico dar a sua valiosa contribuição para a existência de sistemas de energia sustentáveis Apresenta uma integração fácil em vivendas e edifícios com um diâmetro da ordem dos 2.0 m e a consequente simplicidade de instalação, quer do ponto de vista eléctrico, quer estrutural. Foi concebida numa perspectiva de kit faça você mesmo. A T.Urban foi projectada com o conhecimento técnicocientífico desenvolvido na última década para as turbinas multi-megawatt. O impacto visual da T.Urban foi tomado em consideração no projecto. O seu desenho integra-se com sucesso na maioria das áreas urbanas modernas.

4 T.URBan-H Micro turbinas de elevada eficiência e baixo custo para ambiente urbano. A T.Urban-H é uma micro-turbina de eixo horizontal com potência nominal de 2.5 kw e um desempenho único na sua classe A turbina tem velocidade de rotação variável, accionamento directo e é equipada com um gerador de magnetos permanentes (PMG). O sistema de controlo da T.Urban foi especificamente concebido para operação em paralelo com a rede. A saída é monofásica o que permite a sua integração alargada como nas instalações domésticas. O diâmetro da T.Urban é somente 2,3 m com uma potência nominal de 2.5 kw, o que conduz a uma performance (potência/area) típica da classe multi-megawatt!

5 T.URBan-V Micro turbinas de elevada eficiência e baixo custo para ambiente urbano. A T.Urban-V é uma micro-turbina de eixo vertical com potência nominal de 2.0 kw e elevado desempenho A turbina tem velocidade de rotação variável, accionamento directo e é equipada com um gerador de magnetos permanentes (PMG). O sistema de controlo da T.Urban é especificamente concebido para operação em paralelo com a rede. A saída é monofásica o que permite a sua integração alargada como nas instalações domésticas. O diâmetro da T.Urban é de 2,0 m e altura total de 3.65 m com uma potência nominal de 2.0 kw, o que conduz a uma performance característica das turbinas eólicas de eixo vertical

6 Parceiros, Consultores e Fornecedores do Projecto T.URBan

7 Parceiros, Consultores e Fornecedores A.Entidades do Sistema C&T INETI Gestão, concepção, coordenação científica e cofinanciamento do Projecto. IDMEC (Instituto Superior Técnico) Consultoria em aerodinâmica e estruturas. INOV (Inesc Inovação) Consultoria em Controlo de Sistemas de Potência.

8 Parceiros, Consultores e Fornecedores A.Entidades do Sistema C&T (cont.) LNEC Laboratório Nacional de Engenharia Civil Ensaios em túnel de vento. Consultoria em estruturas. U.Minho (Universidade do Minho) Ensaios de fadiga das pás. INEGI (Instituto de Engenharia de Gestão Industrial) Site calibration. Medição da curva de potência.

9 Parceiros, Consultores e Fornecedores B.Consultores e Fornecedores (Empresas) SET S. A. (Grupo Iberomoldes) Prototipagem rápida (nacelle e leme). Consultoria na produção de componentes por moldagem. Dinâmica Aplicada, Lda Simulação estrutural da turbina em regime dinâmico. Projecto Detalhe, Lda Projecto e execução do quadro e sistema de protecções eléctricas.

10 C.Fornecedores de Referência Réplica Fiel Lda Fabrico de pás em fibra de vidro e carbono. A.L. Lda Fabrico de chassis, veios e outros componentes mecânicos. Assistência oficinal. Samortécnica, Lda Torres e instalação em campo. Parceiros, Consultores e Fornecedores INCOMPOL, Lda Fabrico de protótipos de componentes mecânicos.

11 Alguns números D. Dados gerais do Projecto: Duração 2 anos (18 meses após aprovação) Orçamento 890 mil Euro 75% financiamento DEMTEC (ADI) 25% INETI Número de Entidades C&T 9 Fornecedores 6 (5 nacionais, 1 chinês: gerador eléct) Investigadores e Técnicos envolvidos > 25.

12 A evolução da concepção do aerogerador T.URBan-H

13 1º Desenho A evolução da concepção da T.URBan-H

14 2º A evolução da concepção da T.URBan-H

15 A evolução da concepção da T.URBan-H 3º versão Exterior definitivo

16 A evolução da concepção da T.URBan-H 4º versão Optimização estrutural

17 A evolução da concepção da T.URBan-H Versão Final

18 Maquetas e estudos preliminares Maquetas do leme estilizado e perfil aerodinâmico. Unidade de madeiras do INETI. (Eng. António Santos, DMTP)

19 Estudos preliminares. (túnel vento INETI) Ensaio da cobertura da nacelle e leme. Túnel de vento da Unidade de Energia Eólica e dos Oceanos (INETI).

20 Simulações Numéricas (IDMEC)

21 Teste dos Perfis Aerodinâmicos (Túnel de vento, LNEC)

22 Projecto estrutural (INETI)

23 Ensaios T.URBan (túnel vento INETI)

24 Ensaios T.URBan (túnel LNEC)

25 Instalação T.Urban (Ed. Solar XXI)

26 Instalação T.Urban, ROPM (Jardins Palácio S. Bento)

27 Exposição EWEC 08 Bruxelas, Abril 2008

28 O protótipo T.Urban-H Dados Técnicos: 3 pás, Eixo horizontal, Velocidade rotação variável, Gerador PMG, Rotor de elevado desempenho, Potência nominal =2.5 kw, Diametro =2.3 m, Ligação monofásica (220/240 V).

29 A evolução da concepção do aerogerador T.URBan-V

30 A concepção da T.URBan -V 1º conceito artist impression Junho 2006

31 A evolução da concepção da T.URBan - V Projecto T.URBan-V, 1º versão

32 A evolução da concepção da T.URBan V Versão Final do protótipo construído

33 Estudos e resultados Prelimnares

34 Simulações Numéricas (IDMEC)

35 Teste dos Perfis Aerodinâmicos (Túnel de vento, LNEC) Modelo 2 D do perfil aerodinâmico. Fabrico perfil Set SA.Testes efectuados no túnel do LNEC.

36 Protótipo T.URBan-V Parâmetros de projecto: Nº Pás - 3 Altura Rotor - 2.5m Altura Total 3.65m Diâmetro Rotor 2.0m Corda da pá 100mm (constante)

37 Projecto estrutural (INETI)

38 Projecto estrutural (INETI) Esforços no eixo e chassis

39 Ensaios T.URBan (túnel vento INETI)

40 Montagem T.Urban-V Oficinas DMTP: Núcleo madeiras

41 Imagem frontal do QGG Instalação T.Urban-V (Ed. Solar XXI)

42 Instalação T.Urban - V (Ed. Solar XXI)

43 O protótipo T.Urban-H Dados Técnicos: 3 pás, Eixo vertical, Velocidade rotação variável, Gerador PMG, Potência nominal =2.5 kw, Diametro =2.0 m, Altura rotor =2.5 m Altura total =3.65 m Ligação monofásica (220/240 V).

44 O protótipo T.Urban-H

45 E a seguir?

46 Versão helicóidal

47 Contactos: