Tecnologia / Guia de engenharia
Turbulência e obstáculos para turbinas eólicas: guia de revisão do local
Árvores, edifícios e terreno podem fazer as condições do vento variarem dentro de um local pequeno. Revise a posição proposta do rotor em relação à exposição direcional e à variabilidade medida, em vez de confiar na média de toda a propriedade ou presumir que a guinada elétrica remove o escoamento perturbado.
Revise o ar que chega ao rotor.
A geometria dos obstáculos, a direção do vento e as condições de medição pertencem à mesma avaliação. Este guia organiza essa revisão sem prescrever um afastamento universal nem uma classe de projeto da turbina.
01 / Perturbação do escoamento
Diferencie a mudança da direção da resposta do controle de guinada.
Um sistema de guinada elétrica gira a nacele por meio de seu arranjo de controle definido.
Um sistema de guinada elétrica gira a nacele por meio de seu arranjo de controle definido. Não muda o vento incidente nem remove a influência de um obstáculo. Um local pode ter mudanças rápidas de velocidade e direção mesmo quando a orientação média da nacele parece adequada.
O DOE Small Wind Guidebook explica a relevância dos obstáculos e da turbulência para localizar pequenas turbinas. Para uma consulta à MARSTON, separe a avaliação do escoamento da descrição do sistema de guinada elétrica; nenhuma substitui a outra.
02 / Mapa de obstáculos
Registre cada obstáculo a partir da posição proposta da turbina.
Dê um identificador a cada elemento significativo.
Dê um identificador a cada elemento significativo. Registre sua direção, altura e largura estimadas, distância e base dessas dimensões. Inclua bordas do terreno e estruturas existentes e diferencie a geometria atual de edifícios planejados ou do crescimento futuro da vegetação. Anexe fotografias identificadas e vinculadas a uma planta simples do local.
Para várias posições candidatas, faça registros separados em vez de copiar as distâncias da primeira. Um edifício a oeste de uma posição de torre pode ficar em outra direção após sua realocação. Marque as dimensões incertas para que o avaliador veja onde um levantamento ou visita melhoraria a comparação.
03 / Exposição direcional
Compare o mapa de obstáculos com a direção de onde o vento vem.
Use setores de direção e identifique o que a rosa dos ventos representa: frequência, velocidade ou outra grandeza informada.
Use setores de direção e identifique o que a rosa dos ventos representa: frequência, velocidade ou outra grandeza informada. A convenção de direção importa; registre se indica a direção de onde o vento vem. Relacione cada obstáculo aos setores que ele pode afetar e informe o período representado pelos dados.
Um local hipotético tem um galpão a oeste da posição A e terreno aberto a oeste de B. Se a série disponível contiver muitos intervalos de vento de oeste, essa diferença merece avaliação. Ela não estabelece um percentual fixo de perdas nem aprova automaticamente B: a exposição da medição, as outras direções e as restrições de instalação ainda precisam ser revisadas.
04 / Variabilidade
Informe a intensidade de turbulência com seu método de medição.
A intensidade de turbulência é normalmente expressa como o desvio padrão da velocidade do vento dividido pela velocidade média em um intervalo informado.
A intensidade de turbulência é normalmente expressa como o desvio padrão da velocidade do vento dividido pela velocidade média em um intervalo informado. O guia do DOE define essa relação. Mantenha o intervalo, as informações de amostragem, a altura do sensor e a convenção de cálculo junto com o número; um valor de rajada sozinho não fornece essas estatísticas.
Exemplo hipotético: um desvio padrão de 1.2 m/s dividido pela velocidade média de 6 m/s resulta em TI = 0.20. Isso apenas explica o cálculo. Não é um limite MARSTON nem um critério de aprovação ou reprovação do local. Compare as estatísticas usando métodos compatíveis e peça ao avaliador que explique seu significado na posição proposta do rotor.
05 / Revisão das alternativas
Compare conjuntamente a exposição do recurso e as restrições de instalação.
Crie uma tabela de posições candidatas com coordenadas, altura de cubo proposta, elementos próximos, fonte de dados, incerteza e restrições de acesso.
Crie uma tabela de posições candidatas com coordenadas, altura de cubo proposta, elementos próximos, fonte de dados, incerteza e restrições de acesso. Identifique se cada posição muda a relação entre a medição e a turbina. Maior altura ou realocação exige uma avaliação atualizada, não uma estimativa de energia copiada.
Mantenha a adequação do vento e a adequação estrutural como itens de revisão separados. As informações aplicáveis sobre as cargas da turbina pertencem à revisão do projetista da torre, enquanto o avaliador do recurso analisa o escoamento local. Continue pelo guia de planejamento de torres depois de definir a posição candidata e a altura.
06 / Registro da decisão
Explique por que uma posição é mantida ou rejeitada.
Preserve a planta datada do local, o cadastro de obstáculos, o resumo do vento e o raciocínio do avaliador.
Preserve a planta datada do local, o cadastro de obstáculos, o resumo do vento e o raciocínio do avaliador. Descreva limitações de dados e condições que reabririam a decisão, como um novo edifício ou uma mudança da altura do cubo. Esse registro é mais útil do que um afastamento sem fonte ou contexto.
Incorpore a posição selecionada aos arquivos do recurso e da energia. Quando os efeitos dos obstáculos não puderem ser quantificados, preserve essa incerteza na avaliação da energia anual. Não insira uma penalização genérica de turbulência nem afirme que uma classe de local foi verificada sem a análise aplicável.
Continue a análise com Qualidade dos dados de medição eólica: guia de entrega do projeto.
Continue a análise com Energia anual de um aerogerador: dados de entrada, cálculo e incerteza.
Continue a análise com Pequenas turbinas eólicas em ambientes costeiros.
Outros guias de projeto: Ruído em pequenas turbinas: evidências e avaliação do local · Pequena eólica em telhado ou no solo: análise do projeto · Pequenas turbinas em grandes altitudes: avaliação do projeto · Pequenas turbinas em clima frio e condições de formação de gelo.
Para outra maneira de descrever a variabilidade do vento, consulte os espectros de turbulência e escalas temporais e espaciais.
Informações gerais: DOE Small Wind Guidebook: localização e turbulência. Essas referências explicam conceitos do setor; são independentes dos documentos aplicáveis a produtos e projetos MARSTON.
Prepare as informações para esta análise.
Use a lista de verificação para organizar as informações do projeto. Identifique os itens indisponíveis e guarde as referências dos documentos.
| Item de análise | Informações a fornecer | Finalidade |
|---|---|---|
| Cadastro de posições | Coordenadas candidatas e altura proposta do rotor | Vincule as comparações aos locais reais. |
| Inventário de obstáculos | Direção, dimensões, distância e base do levantamento | Descreva a geometria do entorno. |
| Série direcional | Definição, convenção e período da rosa dos ventos | Relacione a exposição com a série do vento. |
| Metadados de variabilidade | Média, desvio padrão e base de amostragem | Interprete as estatísticas de turbulência de forma consistente. |
| Histórico de decisões | Local escolhido, limitações e motivos para reavaliação | Preserve o motivo da escolha de localização. |
Questões de engenharia.
A guinada elétrica resolve a turbulência?
Ele controla a orientação da nacele pelo sistema especificado. Não elimina as mudanças no escoamento incidente causadas por obstáculos ou pelo terreno.
Uma distância mínima é adequada a todos os locais?
Este guia não define distância universal. O avaliador deve considerar a geometria, a direção, a posição do rotor, as restrições locais e as informações de projeto aplicáveis.
A velocidade de rajada pode ser usada como intensidade de turbulência?
Não. A intensidade de turbulência usa o desvio padrão e a média em um intervalo definido; preserve a base de amostragem e cálculo.
Um mapa eólico regional mostra os efeitos dos edifícios?
Use-o dentro da resolução e do escopo declarados. Os obstáculos locais precisam de registro próprio e avaliação na posição proposta.
A estimativa original pode ser reutilizada após a realocação da torre?
Revise se a exposição e a relação com o recurso mudaram. Registre a nova posição e atualize as entradas afetadas da avaliação.
O que devo enviar primeiro?
Uma planta identificada do local, coordenadas e alturas candidatas, detalhes dos obstáculos, fotografias e dados direcionais disponíveis com metadados de medição.
Consulta técnica
Traga as informações do seu projeto para a conversa.
Árvores, edifícios e terreno podem fazer as condições do vento variarem dentro de um local pequeno. Compartilhe as informações disponíveis e o escopo de equipamentos que deseja revisar em uma cotação técnica.