ATIVIDADES
CE-OLICA
Jorge A. Villar AléCE-EÓ[email protected]
DESEMPENHO DE
TURBINAS EÓLICAS
AVALIAÇAO DO GERADOREM BANCADA
AVALIAÇAO AERODINÂMICADE AEROFÓLIOS
DESEMPENHO AERODINÂMICO
DO ROTOR EÓLICOCURVA DE POTÊNCIA
DO AEROGERADOR
Welec
n
CL, CD
alfa
CP, CT W
lamda v
PROJETOPROJETO
ENSAIOSTESTES
ENSAIOSTESTES
CERTIFICAÇAOCERTIFICAÇAO
MONITORAMENTO MANUTENÇÃO
MONITORAMENTO MANUTENÇÃO
Ciclo do AerogeneradorCiclo do Aerogenerador
PrototipoVirtual
PrototipoFísico
Lançamento doProduto
Operação
FerramentasComputacionais
Infra-estruturaLaboratorial
Procedimentos Normas eCertificação
NOVAS TECNOLOGIAS NOVAS TECNOLOGIAS -- ETAPAS GERAIS DO PROJETOETAPAS GERAIS DO PROJETO
CE-EÓLICA – PUCRS UNIVERSITY
Established in 2007
Established in 2007Sponsorship
CE-EÓLICA PUCRS UNIVERSITY
The labs are part of the agreement with ELETROBRÁS to support the Brazilian Labeling Program Wind Systems Equipment of INMETRO.
Equipment donated by the Global Environment Facility through the World Bank with support from the United Nations Program for Development (UNDP).
Programa Brasileiro de Etiquetagem de Equipamentos Eólicos do INMETRO,
Banco Mundial
Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD).
CENTRO DE ENERGIA EÓLICA
Electric Generator Electric Generator TestTest
Test Rotors in Test Rotors in Wind tunnel Wind tunnel
Wind TunnelWind TunnelAerodynamicAerodynamic
Anemometers Anemometers
SWT SWT Field Tests Field Tests
Support the national industry to design, build and t est SWT .
Recursos: ELETROBRÁSProjeto de Eficiência Energética PNUD - Banco Mundial
Established in 2007
SponsorshipCONTROL ROOM WIND TUNNELS
TEST BECH LABORATORY
first floor
AREA OF ENGINEERINGCOMPUTER LABSecond floor
CNPq FNDCT Nº 05/2010Capacitação Laboratorial e Formação de RH em Fontes Renováveis
Wind Generator Bench Test Simulator SWT Bech (Studendt works)
Projeto de Túneis de Vento TWO WIND TUNNELS WIND TUNNELAERODYNAMIC AND CALIBRATIONS
FAN: 60 kWRotation : 800rpmVeloc.: 34m/sAtest: 1m x 1m
WIND TUNNEL - ANEMOMETER CALIBRATIONS CalibraCalibra çção deão deAnemômetrosAnemômetros
Pressão Pressão RelativaRelativa
(Pa)(Pa)
FreqFreqüüênciaência(Hz)(Hz)
TemperaturaTemperatura((oCoC))
Pressão Pressão AtmosfAtmosf ééricarica
((hPahPa))
UmidadeUmidadeRelativaRelativa
(%)(%)
AquisiAquisi çção ão e Tratamento e Tratamento
de Dadosde Dados
Coeficientes deCoeficientes deCorreCorre çção ão
y = 0,0493x + 0,2278
R2 = 0,999972
5
7
9
11
13
15
17
100 150 200 250 300 350
Freqüência de Saída (Hz)
Vel
ocid
ade
do V
ento
(m
/s)
Certificado Certificado de Calibrade Calibra ççãoão
ANEMOMETER CALIBRATIONS
0,75
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
1,15
-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50
Ângulo (Graus)
Vel
ocid
ade
Rel
ativ
a
V=5m/s
V=8m/s
V=11m/s
Cos θ
Anemômetro Met One 10C.
FAN: 75 kWRotation : 800rpmVeloc.: 22m/sD=2,0m
D=2,0m
D=1,5m
D=2,5m
comprimento=13m
WIND TUNNEL – TEST WIND TURBINES WIND TUNNEL – POWER CURVE
POWER CURVE
WIND TURBINES IEC 61-400 -12-1
SMALLWIND TURBINES
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25
Velocidade do vento [m/s]
Kw
Standard AWEA and BWEA: Based on IEC (with some changes)
Anexo H
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Velocidade do ar (m/s)
Pot
ênci
a (W
)
WIND TUNNEL – POWER CURVE
0
50
100
150
200
250
300
350
400
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Velocidade (m/s)
Pot
ênci
a (W
)
Dados do Túnel
Metodo dos Bins
WIND TUNNEL – TORQUE COEFFICIENT
PROJETO DE TURBINAS EÓLICAS DE EIXO VERTICAL AERODYNAMIC PERFOMANCE ROTORS
AERODYNAMIC PERFOMANCE ROTORS
0° 45° 90°
FLUID FLOW VISUALIZATIONS
PERFILNACA0018
00,10,20,30,40,50,60,70,80,9
11,11,21,31,41,5
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
Experimental Re=654000Malha retângular Re=783000
CFD – AIRFOILS ANALYSIS Partnership with University of Coimbra EasyCFD
WIND TURBINE ROTOR DESIGN
0
200
400
600
800
1000
0 5 10 15 20 25 30
Po
tência
[kW
]
Velocidade do Vento [m/s]
WT_Perf Teste 1
WT_Perf Teste 2
Fabricante
BEM Hansen (2008)
-0 .1
-0.05
0
0.05
0 .1
0.15
0 0 .1 0.2 0 .3 0 .4 0.5 0 .6 0.7 0.8 0 .9 1
NA CA 63 -421
NA CA 63 -418
NA CA 63 -412
2012 - NREL Code WT_PerfLearning
NTK Nordtank 500/41
Target Fast Code
CICLYC LOADS WIND TURBINE BLADES
Partnership with University Calgary
FIELD TEST VERTICAL AXIS WIND TURBINE WIND TURBINE FIELD TEST
WIND RESOUCE ASSESSMENT – SMALL SYSTEMS
Atla
s E
ólic
o da
Mic
rorr
egiã
o
Velocidade (m/s)
Localidade:
São Martinho
da Serra
Altura 100 m
TorreEstação Meteorológica SMS
0,0%5,0%
10,0%15,0%20,0%25,0%
NORTE
NE
LESTE
SE
SUL
SW
OESTE
NW
0 - 2 2 - 4 4 - 6 6 - 8 8 - 10 10 - 12 12 - 14 (m/s)
0%
5%
10%
15%
20%
25%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
FREQ
UENC
IA (%
)
VELOCIDADE (m/s)
Fator de Forma (k): 2,81Fator de Escala (c): 6,01 m/s
Atla
s E
ólic
o da
Mic
rorr
egiã
o
Velocidade (m/s)
Localidade:
São Martinho
da Serra
Altura 100 m
TorreEstação Meteorológica SMS
SIMULASIMULAÇÇÃO ÃO COMPUTACIONALCOMPUTACIONAL
CAMPO DE VELOCIDADES
Parceria – Universidade de Coimbra
WindStation
6.9877.027.047.067.087.17.127.147.167.187.27.227.247.267.287.37.327.347.367.38
m/s
Parques EParques Eóólicos licos
Jorge A. Villar AléCE-EÓ[email protected]