É possível aplicar um gerador eólico na nossa escola?

   Todo o sistema eólico só começa a funcionar a partir de uma certa velocidade, chamada de velocidade de entrada, que é a necessária para vencer algumas perdas. Quando o sistema atinge a chamada velocidade de corte. um mecanismo de proteção é accionado com a finalidade de não causar riscos ao rotor e à estrutura.

   Para os sistemas eólicos, a velocidade de rotação ótima do rotor varia com a velocidade do vento. Um sistema eólico tem o seu rendimento máximo a uma dada velocidade do vento (chamada de velocidade de projeto ou velocidade nominal) e diminui para velocidades diferentes desta.

Gerador eólico 6 KW	Velocidade de entrada	1 m/s
	Velocidade de nominal do vento	12 m/s
	Velocidade de corte	2.7 m/s

Dados meteorológicos do mês de Maio

   Clique na imagem e visualize durante uma semana a direção  e a velocidade do vento durante uma semana

Mapa da distribuição espacial da velocidade do vento em Portugal

A Escala Beaufort

   Um anemómetro é um instrumento que serve para determinar a velocidade do vento e do caudal volumétrico. Para se determinar com rigor a velocidade do vento de uma região é necessário fazê-lo durante um período alargado de tempo. Dinheiro e tempo que este projeto não tem. 
   Para podermos inferir se a região onde se localiza a ESAOF, é um local adequado à utilização de um gerdaor eólico, iremos fazer esse estudo por um método indireto, através da utilização da escala de Beauford e de mapas da distribuição espacial do vento.
   A escala de Beauford foi desenvolvida em 1805 e serve para avaliar a intensidade do vento de acordo com os seus efeitos no fumo, nas árvores e nos edifícios,  por exemplo. Baseia-se numa escala numérica e cada número corresponde a um título  descritivo, como o quadro indica.
  

Grau	Designação	Velocidade do vento m/s	Efeitos em Terra
0	Calmaria	0 a  2,8	Fumo sobe na vertical.
1	Aragem	3 a 6	Fumo indica direção do vento.
2	Fraco	7 a 12	As folhas das árvores movem-se;  os moinhos começam a trabalhar.
3	Bonançoso	13 a 18	As folhas agitam-se e as bandeiras desfraldam ao vento.
4	Moderado	19 a 26	Poeira e pequenos papéis levantados; movem-se os galhos das árvores.
5	Fresco	27 a 35	Movimentação de árvores pequenas; superfície dos lagos ondula.
6	Muito Fresco	36 a 44	Movem-se os ramos das árvores; dificuldade em manter um guarda-chuva aberto.
7	Forte	45 a 54	Movem-se as árvores grandes; Dificuldade em andar contra o vento.
8	Muito Forte	55 a 65	Quebram-se galhos de árvores; Circulação de pessoas difícil.

Microgeração de energia eólica

    A Parque Escolar  implementou o Programa EnergyWise e introduziu geradores de potência entre 5 KW e 6 KW, em quatro escolas piloto do país.

   Os ventos são gerados pela diferença de temperatura da terra e das águas, das planícies e das montanhas, das regiões equatoriais e dos pólos do planeta Terra. A quantidade de energia disponível no vento varia de acordo com as estações do ano e as horas do dia. 

A topografia e a rugosidade do solo também tem grande influência na distribuição de frequência de ocorrência dos ventos e de sua velocidade num local.

  Além disso, a quantidade de energia eólica extraível numa região depende das características de desempenho, altura de operação e espaçamento horizontal dos sistemas de conversão de energia eólica instalados.

   A avaliação precisa do potencial de vento em uma região é o primeiro e passo fundamental para o aproveitamento do recurso eólico como fonte de energia. Para a avaliação rigorosa do potencial eólico de uma região é necessário a coleta de dados dos ventos com precisão e qualidade, capaz de fornecer um mapeamento eólico da região e leva muito tempo e dinheiro. Duas premissas que a projeto OmniEnergia da ESAOF não possui.

Para Investigar se a região da nossa escola é um local propício à instalação de um gerador eólicos 5 a 6 KW, semelhante ao utilizado pela Parque Escolar, vamos recorrer à escala de Beaufort e ao mapa da distribuição espacial da velocidade do vento em Portugal.

Impactos ambientais dos parques eólicos

   Um dos problemas mais importantes relacionado com a energia eólica é o da intermitência do vento. A rede elétrica tem que ajustar-se continuamente ao fornecimento e à procura, para manter a “ pressão “.

    Os equipamentos de pequeno porte têm impacto ambiental geralmente desprezível.

   Já os impactos ambientais de parques eólicos podem ser classificados em :

• Uso da terra - em parques eólicos as turbinas devem estar suficientemente distanciadas entre si para evitar a perturbação causada no escoamento do vento entre uma unidade a outra. Estes espaçamentos devem ser no mínimo de 5 a 10 vezes a altura da torre. Contudo, a área do parque pode ser aproveitada para produção agrícola ou atividades de lazer;

• Ruído - as turbinas de grande porte geram ruído audível significativo, de forma que existe regulamentação relativa à sua instalação na vizinhança de áreas residenciais.Entretanto, nas turbinas mais modernas o nível de barulho tem sido reduzido. O ruído é proveniente de duas fontes: o próprio fluxo de ar nas pás e os mecanismos (gerador, caixa de redução);

• Impactos visuais - as pás das turbinas produzem sombras e/ou reflexos móveis que são indesejáveis nas áreas residenciais, este problema é mais evidente em pontos de latitudes elevadas, onde o sol tem posição mais baixa no céu. De entre outros parâmetros que se podem relacionar são: o tamanho da turbina; o seu design;o número de pás; a cor e número de turbinas. As máquinas de grande porte são objetos de muita visibilidade e interferem significativamente nas paisagens naturais, por isso podem existir restrições à sua instalação em algumas áreas (por exemplo, em áreas turísticas ou áreas de grande beleza natural);

• Aves - em fazendas eólicas ocorre mortalidade de aves por impacto com as pás das turbinas (acredita-se que os animais não conseguem enxergá-las, quando estão em movimento), por isso não é recomendável a sua instalação em áreas de migração de aves, áreas de reprodução e áreas de proteção ambiental;

• Interferência eletromagnética - esta acontece quando a turbina eólica é instalada entre os receptores e os transmissores de ondas de rádio, televisão e microondas. As pás das turbinas podem refletir parte da radiação eletromagnética numa direção, tal que a onda refletida interfere no sinal obtido.

Energia Eólica

   A energia eólica tem origem na energia solar. É uma forma de energia cinética produzida pelo aquecimento diferenciado das camadas de ar, originando uma variação da massa específica e gradientes de pressão. Além disso, também é influenciada pelo movimento de rotação da Terra sobre o seu eixo e depende significativamente de influências naturais, como: continentalidade, maritimidade, latitude, altitude.

   A energia de origem eólica é um dos tipos de energia renovável. O aerogerador utiliza a energia cinética do vento para movimentar o veio do rotor, convertendo-a, assim, em energia mecânica. Posteriormente é convertida em energia eléctrica por um gerador electromagnético acoplado à turbina eólica. Este acoplamento mecânico pode ser feito diretamente se a turbina e o gerador tiverem velocidades semelhantes, ou por intermédio de uma caixa de velocidades (multiplicador). A energia eléctrica assim produzida, pode ser armazenada em acumuladores ou distribuída aos consumidores através da rede eléctrica.

Parques eólicos de Portugal

Em Portugal a obtenção da eletricidade através da eólica é já uma realidade, tal como evidencia a fig.1. Desta forma tem-se promovido, uma maior sustentabilidade energética. Grandes instalações  chamadas parques eólicos só se fazem após estudos exaustivos de viabilidade económica e de impacto ambiental. Só avançam quando a sua rentabilidade é assegurada por estudos prolongados das condições de vento do local. O custo dos geradores eólicos é muito elevado, porém o vento é uma fonte inesgotável de energia e os parques eólicos têm um retorno financeiro. Só avançam quando a sua rentabilidade é assegurada por estudos prolongados das condições de vento do local. A vida útil das turbinas eólicas é estimada em 20 anos.

Os custos dos geradores eólicos são muito elevados e custou ao país milhões de euros. Porém o vento é uma fonte inesgotável de energia e é esperado o retorno financeiro.