7) Construção de uma Unidade Eólica Savonius
7.1) Objetivos
Este projeto de graduação do curso de engenharia mecânica da Universidade Santa Cecília dos Bandeirantes consiste, basicamente, em duas etapas importantes. A primeira etapa, mencionada até o capítulo anterior, apresenta os diversos tipos de geração de energia eólica, suas vantagens e desvantagens, histórico do aproveitamento da energia dos ventos, diferenças de energia renovável e não-renovável, relação da energia com o meio ambiente e etc.
A segunda etapa deste projeto que se inicia neste momento. A partir deste capítulo, o conteúdo deste trabalho esta focado no aproveitamento de energia eólica utilizando um aerogerador de eixo vertical, já mencionado anteriormente na página 27, denominado “Savonius”.
O aerogerador do tipo Savonius é um dos mais utilizados para recarga de baterias, moagem de grãos, irrigação, ou seja, em locais onde a finalidade do uso da energia não necessita de grandes investimentos e também de produção de energia em grande escala.
A escolha de estudo e construção de uma unidade eólica com uma turbina savonius têm como objetivo demonstrar como um fenômeno da natureza presente em todos os lugares do mundo pode ser aproveitado em um projeto de construção mecânica de fácil compreensão quanto ao funcionamento e sistema de transmissão utilizado.
Tendo como foco principal a demonstração de funcionamento de um sistema eólico tradicionalmente conhecido, a aplicação da unidade a ser construída destina-se apenas para fins acadêmicos por isso a energia gerada na unidade eólica deste projeto é convertida em energia elétrica e representada através de diodos luminoso, LED's, (Light Emitting Diod) simbólicos diretamente relacionados com a rotação do eixo vertical do rotor Savonius.
Uma maneira bem fácil de exemplificar o foco desta construção é a mini unidade eólica mostrada na figura 7.1. Neste caso, a energia obtida dos ventos geradores através de um secador de cabelos é “absorvida” por duas pás feitas de uma garrafa de plástica de um litro e ao rotacionar o eixo vertical (uma caneta esferográfica), o mesmo transmite o giro, utilizando uma pequena transmissão ,para um motor elétrico de 12 Volts de tensão e 2400 rpm que acende um LED (Diodo Luminoso).
Figura 7.1 – Projeto de uma mini unidade eólica (Savonius) [18]
O resultado deste projeto está representado na figura 7.2 .Com isso se pode observar que a visualização do funcionamento dos componentes é de fácil compreensão até mesmo para quem desconhece o tipo de sistema.
Figura 7.2 – Foto de um Mini aerogerador eólico Savonius [19]
7.2) Montagem do Aerogerador Savonius
7.2.1) Materiais e peças utilizadas
Para execução da montagem da unidade eólica prevista neste projeto foram necessárias algumas aquisições específicas para o dimensionamento projetado e para garantir o funcionamento da unidade eólica.
Os materiais necessários para montagem da unidade eólica são:
Vinte metros de tubos metálicos de 17,5 mm de diâmetro
Quatro mancais de rolamento com 100,0 mm de diâmetro externo
Três tambores metálicos cortados ao meio
Eixo metálico com 26,8 mm de diâmetro e 1390,0 mm de comprimento
Eixo metálico de entrada do gerador de energia elétrica
Gerador elétrico de 24 V
Regulador (com transistor) de Tensão de saída para 3,0 V
Engrenagem de 20 dentes e 80,0 mm de diâmetro
Corrente metálica para transmissão
Placa em acrílico para fixação dos LED’s
Diodos Luminosos (LED’s) – 260 unidades
Esses materiais utilizados tiveram um determinado custo para o grupo de formandos conforme mostra a tabela 7.1. Os itens que não constam o custo de aquisição foram doados por fornecedores e adquiridos por outras doações de pessoas conhecidas não relacionadas diretamente ao projeto.
Tabela 7.1 – Custos de aquisição de materiais do projeto Savonius
7.2.2) Etapas da montagem do rotor Savonius
A primeira etapa da montagem foi a soldagem dos tubos metálicos estruturais do aerogerador Savonius juntamente com os mancais de rolamento na seqüência já é possível posicionar os rolamentos nos mancais (Figura 7.3), e o eixo vertical do rotor, conforme mostra a figura 7.4.
Após a montagem estrutural do aerogerador Savonius, pode-se começar a fixar os tambores já cortados (Figura 7.5) no eixo vertical.
Figura 7.3 – Foto do rolamento posicionado no respectivo mancal
