Pesquisam através de simulação numérica como melhorar os aerogeradores de eixo vertical

Cristina G. Pedraz/DICYT Quando conduzimos por estradas é comum observar parques eólicos formados por grandes moinhos que podem ser vistos a quilômetros de distância. Estes aerogeradores, descendentes dos moinhos tradicionais, são de eixo horizontal, isso é, a rotação de suas aspas é paralela ao solo. Menos conhecidos pelo público são os aerogeradores de eixo vertical, cujo eixo de rotação é perpendicular ao solo. Comparados com os primeiro, estes moinhos são mais econômicos e simples, ainda que sejam menos eficientes. Pesquisadores do Grupo de Engenharia dos Fluídos da Universidade de Valladolid trabalham para melhorar o desenho destes moinhos de eixo vertical através de simulação numérica, a fim de aumentar seu rendimento.

Conforme explicou a DiCYT o coordenador do Grupo, César Méndez, os moinhos de eixo horizontal “funcionam sempre independentemente da direção do vento, de modo que sempre têm alto rendimento”, enquanto os outros “precisam de um impulso mínimo”.

Os aerogeradores de eixo vertical não têm um arranque automático, precisam de uma conexão à rede para poder arrancar, utilizando o gerador como motor. “Têm um par de arranque um pouco alto e, para que comecem a girar, é preciso uma corrente de ar importante”, indica Méndez.

O objetivo dos pesquisadores, que colaboram com uma instituição mexicana nesta linha, é otimizar o desenho das palhetas (lâminas curvas da turbina que recebem o impulso do fluído, neste caso o ar) através de simulação numérica. “Estamos estudando como deve ser o desenho das palhetas para que o aerogerador obtenha potência suficiente. Tentamos fazer modificações para otimizar o rendimento”, explica.

Deste modo, o grupo de pesquisadores de Valladolid tenta avançar no desenho das palhetas “para que o aerogerador arranque sem necessidade de uma corrente tão elevada e para que seu rendimento seja bom”, conclui.

GIR de Engenharia de Fluídos

O GIR de Engenharia de Fluídos da Universidade de Valladolid nasceu com o fim de reunir uma série de pesquisadores com experiência neste campo. Neste tempo, realizaram vários projetos de pesquisa, tanto regionais como nacionais, contratos com empresas e publicações de reconhecido prestígio. Atualmente a equipe científica está constituída por sete professores ordinários e um associado, e também faz parte dos Grupos de Excelência da Junta de Castela e Leão.

Além do desenvolvimento de técnicas e procedimentos numéricos e experimentais para a análise do comportamentos dos fluídos em diferentes âmbitos do setor industrial e de serviços, o grupo tem dentre seus objetivos a difusão da produção científica e tecnológica através de cursos de formação, publicações, patentes, etc.; favorecer a coordenação e a operatividade dos membros do grupo e otimizar a utilização de recursos humanos e materiais, especialmente os meios de cálculo e as instalações experimentais.

Vantagens dos aerogeradores de eixo vertical

Os aerogeradores de eixo vertical possuem diferentes vantagens, de modo que se prevê uma amplo potencial de desenvolvimento no futuro. Em primeiro lugar, não precisam de um grande investimento, por serem menores, e demandam uma infra-estrutura menos complexa que os convencionais. Este tamanho confere também um menor impacto ambiental. Em comparação com os de eixo horizontal, os de eixo vertical, não precisam estar localizados em espaços naturais e as aves podem desviar-se com maior facilidade.

Do mesmo modo, seus custos de instalação e manutenção são menores e podem ser instalados em praticamente qualquer lugar, como nos telhados dos edifícios. Por outro lado, aproveitam melhor os ventos baixos e as irregularidades no terreno que aumentam a velocidade do vento. Seu funcionamento é, ademais, silencioso, um aspecto importante para sua localização em lugares habitados.