5) Varie a frequência da tensão fornecida ao motor, para cada nível de tensão fornecida na tabela encontre o valor da frequência

MAPA - GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA - 54_2024

Usinas Geradoras.

Olá, Estudante!

Seja bem-vindo à nossa atividade MAPA da disciplina Geração de Energia Elétrica. Esta atividade tem como tema “Usinas Gerador”. Nesta atividade você encontrará situações em que terá que aplicar os conhecimentos adquiridos durante a disciplina de Geração de Energia Elétrica para propor a escolha de alguns problemas.

As suas tarefas nesse M.A.P.A. serão:

Identificar as características das usinas geradoras.

Determinar características de projeto e viabilidade econômica.

Bom trabalho!

Profº Me. Murilo F. Coradini

INSTRUÇÕES DE ENTREGA

Este é um trabalho INDIVIDUAL.

As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo de Resposta MAPA Geração de Energia Elétrica disponibilizado. Sobre o seu preenchimento, é necessário o cumprimento das seguintes diretrizes:

Não serão aceitas respostas que constam apenas o resultado numérico, sem que seja demonstrado o raciocínio que o levou a encontrar aquela resposta;

Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder os questionários deve ser citada ao final da questão;

Após inteiramente respondido, o Modelo de Resposta MAPA Geração de Energia Elétrica deve ser enviado para correção pelo seu Studeo em formato de arquivo DOC / DOCX ou PDF, e apenas estes formatos serão aceitos;

O Modelo de Resposta MAPA Geração de Energia Elétrica pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo, desde que siga a sua estrutura;

O Modelo de Resposta MAPA Geração de Energia Elétrica deve ser enviado única e exclusivamente pelo seu Studeo, no campo "M.A.P.A." desta disciplina. Toda e qualquer outra forma de entrega deste Modelo de Resposta MAPA não é considerada.

A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação, então preencha tudo com cuidado, explique o que está fazendo, responda as perguntas e mostre sempre o passo a passo das resoluções e deduções. Quanto mais completo seu trabalho, melhor!

Problemas frequentes a evitar:

Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de envio;

Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar incompatibilidades;

Verifique se você está enviando o arquivo correto! É o MAPA da disciplina certa? Ele está preenchido adequadamente?

Como enviar o arquivo:

Acesse no Studeo o ambiente da disciplina e clique no botão M.A.P.A. No final da página há uma caixa tracejada de envio de arquivo. Basta clicar nela e então selecionar o arquivo de resposta da sua atividade;

Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois uma vez finalizado você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique no link gerado da sua atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue.

Sobre plágio e outras regras:

Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados;

Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que você tenha sido o autor.

A equipe de mediação está à sua disposição para o atendimento das dúvidas por meio do “Fale com o Mediador” em seu Studeo. Aproveite essa ferramenta!

Olá, pessoal!

Como futuros engenheiros eletricistas, é essencial que compreendam os desafios enfrentados na geração de energia elétrica. O conhecimento profundo desses problemas não só ajudará na resolução de questões técnicas, mas também permitirá fornecer soluções eficazes para os clientes.

Problemas Enfrentados na Geração de Energia Elétrica:

Variabilidade da Fonte de Energia: Fontes renováveis, como a solar e a eólica, apresentam variabilidade natural. A produção pode oscilar com as condições climáticas, afetando a estabilidade e a confiabilidade da rede elétrica.

Eficiência dos Geradores: A eficiência dos geradores varia com o tipo de tecnologia utilizada. Geradores a carvão, gás e nuclear têm diferentes níveis de eficiência e impacto ambiental, influenciando os custos e as emissões de gases poluentes.

Manutenção e Vida Útil dos Equipamentos: O desgaste dos equipamentos é um desafio constante. A manutenção preventiva e corretiva é crucial para evitar falhas e garantir a continuidade da geração. Isso inclui a análise da vida útil dos equipamentos e a necessidade de substituições ou atualizações.

Impacto Ambiental: A geração de energia pode ter impactos significativos sobre o meio ambiente, desde a poluição atmosférica até a alteração de ecossistemas locais. A gestão desses impactos é uma parte importante do planejamento e operação das plantas geradoras.

Custo e Investimento: A construção e operação de usinas geradoras exigem investimentos significativos. A análise de custos, retorno sobre o investimento (ROI) e financiamento são aspectos críticos para viabilizar projetos de geração de energia.

Regulamentação e Políticas Públicas: A conformidade com regulamentações e políticas governamentais é essencial. As leis podem variar conforme o país e a região, e o cumprimento dessas normas é necessário para operar legalmente e evitar penalidades.

Os exercícios a seguir são projetados para refletir situações reais que um engenheiro de uma empresa de consultoria pode enfrentar no seu dia a dia. Eles envolvem a análise de matrizes elétricas e a aplicação de conceitos para resolver problemas práticos de geração de energia.

Para realização da nossa atividade, será necessário realizar o experimento “AEROGERADORES PARA GERAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA”, então é importante seguir todo o roteiro e realizar todas as atividades, (1, 2 e 3), assim, depois de ler a nossa atividade MAPA (é importante, pois será solicitado algumas fotos do processo), leia o roteiro do experimento com muita atenção, realize o experimento primeiro e depois volte para continuar a nossa atividade.

Roteiro disponível em: https://221322w.ha.azioncdn.net/Arquivo/ID/8051/experimentos/aerogeradores-geracao-energia-eolica.html

Imagine que um cliente chega com um aerogerador e queira fazer alguns testes, o aerogerador em questão é o utilizado no experimento “AEROGERADORES PARA GERAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA”, então seu primeiro passo é realizar todo experimento.

No primeiro momento, será observado o comportamento do aerogerador em vazio, levantando uma curva de tal situação. Siga os passos 1 ao 14 da situação 1 da atividade 3 do experimento:

1) Tire fotos do processo do passo 12 quando a tensão fornecida do gerador é de 4,1, 8,9 e 12 V (Mostrando os valores nos instrumentos).

2) Complete a tabela com os valores de frequência e rotação com os valores experimentais encontrados:

Fonte: Elaborado pelo autor.

3) Utilizando os dados da tabela realizem um gráfico de Rotação versus Tensão fornecida pelo gerador, pode-se utilizar software para gráficos.

Agora, observaremos o aerogerador quando ele está conectado às cargas de teste, sigam os passos 1 ao 12 da situação 2 da atividade 3.

4) Tire fotos do processo do passo 8 quando a tensão fornecida do gerador é de 4,9, 7,5 e 12 V (Mostrando os valores nos instrumentos).

5) Varie a frequência da tensão fornecida ao motor, para cada nível de tensão fornecida na tabela encontre o valor da frequência, rotação do gerador, corrente de linha e potência trifásica, complete a tabela com os valores encontrados:

Fonte: Elaborado pelo autor.

6) Monte um gráfico que relaciona a rotação do gerado à potência trifásica, pode-se utilizar software para gráficos.

7) Sabendo que a velocidade do vento é dada pela equação:

Onde, ρ é a massa específica do ar, A é a área de varredura das pás do rotor e P é a potência do potencial eólico, (por facilidade assumiremos um sistema sem perdas, então seria igual à potência trifásica).

1. a) Sabendo disto e considerando, A=π[0,575]² m² e ρ = 1,184 kg/m³, determine a velocidade do vento para cada valor de potência e preencha a tabela:

Fonte: Elaborado pelo autor.

1. b) Agora considerando, A=π[1,15]² m² e ρ = 1,184 kg/m³ complete a tabela:

Fonte; Elaborado pelo autor.

8) Agora faça em um mesmo gráfico, um gráfico de Velocidade do vento por Potência Trifásica para as duas condições vistas em 7a) e 7b). E responda qual efeito teve ao dobrar o raio da Pá.

9) Considerando uma velocidade média de 8,6 m/s encontre qual será o custo unitário de geração para a usina eólica com as 20 turbinas (em R$/kW.ano), considerando o caso 7b A=π[1,15]² m² e ρ = 1,184 kg/m³), considere o investimento total com a instalação das 20 turbinas de 280 milhões de reais e considere a potência instalada soma das potências encontradas em uma das turbinas, considere também as seguintes informações.

- Fator de capacidade: 0,70 .

- Taxa de atualização: 12%.

- Vida útil: 20 anos.

- Custo de O&M por aerogerador: 90 R$/kW.ano.