O que é uma turbina eólica e como funciona (2024)

What is a wind turbine and how does it work?

Onshore wind

Have you ever wondered how a wind turbine tower can support so much weight? Or why they are all orientated in the same direction? This is the nature of wind turbines, the giants of renewable energy.

When travelling by road a little way away from cities you must have come across a wind energy farm. It is curious to see how wind turbines appear to work in sync. It's like watching a football team, with all of the members placed strategically and turning in the same direction.

It may seem like a coincidence, but it is not: All of the details of the operation are governed by well-studied and well-defined research. Find out more about them!

Why are the most commonly used wind turbines those with three blades?
Throughout history, there have been many types of turbines or machines that were used to take advantage of the kinetic energy produced by the wind. Of all of these, the most used and widespread in our days — and likewise chosen by Iberdrola — is one which has three blades moving with respect to a horizontal axis. This is the most efficient option from the technical point of view: having fewer blades leads to better balance.

Why do they always face in the same direction?
Like a field of sunflowers, wind turbines are always oriented in the same direction so that, instead of following the sun, they may follow the wind and harness its potential energy. This is achieved thanks to a weather vane that they all have on top of the nacelle. This weather vane indicates to the control whether the rotor is correctly positioned against the wind.

How does the wind manage to move the blades?
Sometimes it is hard to imagine how the blades of a wind turbine, laden with such size and weight, are able to be moved by a wind with normal characteristics. The reason is due to its shape, the so-called aerodynamic profile: When the wind blows perpendicular to them, a lift force is generated that causes the movement.

How does the tower hold up so much weight?
A wind turbine tower is the structural component onto which the rotor and the nacelle are fixed. Moreover, it supports the entire force of the wind. The key is in its design and composition, as it must be able to bear the weight of up to 15 adult elephants.

Iberdrola, abenchmark in onshore wind

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O que é uma turbina eólica e como funciona (2)

Do you know how the blades of a wind turbine are made?

O que é uma turbina eólica e como funciona (3) SEE INFOGRAPHIC: Do you know how the blades of a wind turbine are made? [PDF] External link, opens in new window.

Find out about the manufacturing phases of the blades

What materials are used?
Most blades are made with fibreglass-reinforced polyester or epoxy. Carbon fibre or aramid (Kevlar) is also used as reinforcement material. Nowadays, the possible use of wood compounds, such as wood-epoxy or wood-fibre-epoxy, is being investigated.

How is maintenance carried out?
There are two types of maintenance: preventative and corrective. The former consists of periodic inspections to determine the condition of the blades and identify any damage. These checks are made using different techniques – from the ground, with high-precision telephoto lenses, climbing the blades with ropes, cranes or lifting platforms and remotely, by using drones. Corrective maintenance meanwhile consists of the repair or reconstruction of the blades and nacelles to correct any damage that appears, both on the surface and within the structure.

How are the blades repaired?
Wind turbine blades can suffer cracks, damage caused by the impact of lightning and birds or openings in the leading or trailing edge, among other damage. The repair tasks are performed by workers at height, who hang from the blades with ropes or are lifted up to them on suspended platforms. At present, alternative repair and cleaning systems, such as drones, are being looked into to prevent operators from having to climb up to the turbines.

How does one decide where to install a wind farm?
In order to analyse the viability of a wind farm project, an assessment must be carried out on how much the wind farm would produce during its useful lifetime. To achieve this, some of the main criteria are the wind characteristics and the air pressure and temperature. The measurement campaign allows data extracted from four or five meteorological towers to be translated, judging by several years (2-3) and at different heights of 50 or 60 meters.

Leaders in wind generation, also in the sea

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O que é uma turbina eólica e como funciona (2024)

FAQs

Como é o funcionamento de uma turbina eólica? ›

Semelhante a um moinho de vento, o aerogerador é composto de pás que se movimentam com a velocidade dos ventos, fazendo o rotor girar. Este, por sua vez, transmite a rotação multiplicada ao gerador, que transforma essa energia mecânica em energia elétrica.

Quanto gera 1 turbina eólica? ›

Turbina eólica é um moinho de vento que converte a energia cinética do vento em um movimento giratório para gerar eletricidade. Ela pode produzir entre 400 watts e 20 quilowatts, dependendo do seu tamanho e da sua eficiência – que é de 50%.

O que gera a energia eólica? ›

A energia eólica onshore se encarrega de produzir energia elétrica a partir do aproveitamento do vento dos parques eólicos localizados em terra. Para isso, instalam-se vários aerogeradores capazes de transformar a energia cinética do vento em energia elétrica apta para o consumo e integrá-la na rede de distribuição.

O que a turbina faz para gerar energia? ›

Elas usam o vento para produzir eletricidade, as pás da turbina são projetadas para capturar a energia cinética do vento à medida que ele as empurra, girando um eixo que se liga a um gerador, que produz eletricidade.

Quais são as desvantagens da energia eólica? ›

Desvantagens: O vento é muito irregular, então a geração de energia muitas vezes pode ser imprevisível. Os equipamentos têm um custo expressivo. É preciso criar um grande parque eólico para comportar os aerogeradores.

Qual é a maior turbina eólica do mundo? ›

A turbina MingYang Smart Energy (MySE) 16-260 atualmente é a maior turbina eólica do mundo, com um diâmetro total de 260 metros, e está operando desde julho deste ano em um parque eólico offshore na costa de Pingtan, Província de Fujian, na China.

Quantos metros de altura tem uma turbina eólica? ›

A torre, medindo entre 80 e 115 metros de altura, eleva a nave ao céu, dentro da qual estão localizados os diversos mecanismos que permitem converter o vento em eletricidade. Quanto maior for a sua distância do solo, maior será a velocidade do vento, razão pela qual essa altura é necessária para as hélices eólicas.

Quanto custa uma turbina eólica residencial? ›

Um sistema de energia eólica residencial custa entre R$ 10 mil e R$ 75 mil, sendo que, somente a turbina eólica custa, em média, de R$ 2 mil a R$ 5,5 mil.

Quem foi que inventou a energia eólica? ›

O inventor norte-americano Charles Francis Brush (1849-1929), um dos fundadores da indústria elétrica dos Estados Unidos, construiu um gigantesco moinho na sua propriedade, em Cleveland, o primeiro a operar uma turbina movida pelo vento para produzir eletricidade.

Qual o tamanho de uma hélice de uma torre eólica? ›

As hélices da turbina eólica ou as pás em si é uma grande estrutura que pode atingir 137 metros de diâmetro (o comprimento de um campo de futebol é de 120 metros). O diâmetro da torre é de cerca de 3 a 4 metros. O peso total de uma turbina eólica é de cerca de 330 toneladas.

Quanto custa uma turbina eólica gigante? ›

Valor de uma turbina eólica (aerogerador)

Devido à sua grande funcionalidade, o valor de uma turbina eólica custa, em média, de R$ 2 mil a R$ 3.500 mil.

O que tem dentro de uma turbina? ›

No interior das turbinas existem muitas peças as quais falaremos ao longo dos assuntos. Mas hoje vamos destacar e tratar uma das mais importantes que são as palhetas. Toda palheta de uma turbina a vapor contém um perfil aerodinâmico que ocasiona uma diferença de pressão quando o vapor passa por ela.

Como a água vira energia elétrica? ›

Desse modo, para produzir a energia, a água sai do reservatório e é conduzida com muita pressão por enormes tubos até a casa de força, onde ficam as turbinas e os geradores. A turbina possui pás ligadas ao gerador. A pressão da água movimenta as pás, que criam um campo magnético, produzindo eletricidade.

Qual o benefício da turbina? ›

Para veículos e equipamentos pesados, a utilização da turbina faz toda a diferença, pois ela aumenta a presença de ar nos cilindros e, consequentemente, imprime mais força para o motor a diesel. É a potência que o equipamento precisa para superar obstáculos.

Como funciona uma hélice de energia eólica? ›

O processo operacional de uma hélice eólica aparentemente é muito simples: o rotor, ativado pelo vento, transmite a sua rotação para a árvore rápida, que, por sua vez, alimenta o gerador elétrico. Os chamados sistemas de guinada permitem a orientação da nave de acordo com a direção do vento.

O que as pás do rotor da turbina eólica fazem? ›

PÁS: São as responsáveis por captar a energia cinética (movimento) dos ventos e transferi-la para o rotor da turbina.

Como trabalha uma turbina? ›

Através do coletor de escapamento, a turbina recebe esses gases que passam através de um rotor que está dentro da turbina . Ao girar o rotor da turbina, o rotor do compressor passa a girar também, afinal eles estão conectados por um mesmo eixo, e após passar pelo rotor, os gases vão para a saída do escapamento.

Quanto gera uma turbina eólica caseira? ›

A criação da empresa The Archimedes é uma nova turbina eólica inovadora para uso doméstico que gera 1.500 quilowatts-hora (kWh) de energia anuais com uma velocidade do vento de 5 m/s, isto é, 18 km por hora, ofuscando completamente a produção dos painéis solares.

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Author: Geoffrey Lueilwitz

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