Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-28T12:59:24Z No. of bitstreams: 1 RAFAEL FELIPE RAMOS DE RANGEL MOREIRA CAVALCANTI - DISSERTAÇÃO (PPGRN) 2017.pdf: 1173176 bytes, checksum: ca7a9fdac862db93df07126423b5a58a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-28T12:59:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAFAEL FELIPE RAMOS DE RANGEL MOREIRA CAVALCANTI - DISSERTAÇÃO (PPGRN) 2017.pdf: 1173176 bytes, checksum: ca7a9fdac862db93df07126423b5a58a (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / A civilização do combustível fóssil, iniciada no século XIX, teve seu apogeu no final do século XX, no entanto, as pressões devido aos impactos gerados pela geração da energia convencional fizeram com que surgissem novas políticas públicas para setor energético. Atualmente, a principal política pública do setor energético é o desenvolvimento da energia renovável, que tem sido vista como um fator importante para o desenvolvimento da sustentabilidade energética. No Brasil, a fonte eólica tem tido enorme crescimento desde 2009, sendo uma fonte que tem sido utilizada para desenvolvimento e melhoria da sustentabilidade energética. Contudo, há uma necessidade da aplicação de indicadores de sustentabilidade energética, para que se possa avaliar o impacto que as instalações de parques eólicos trazem aos municípios que têm essa fonte de geração de energia instalada. Portanto objetivo da pesquisa é analisar as contribuições dos empreendimentos eólicos instalados em municípios do litoral norte do Rio Grande do Norte na perspectiva da sustentabilidade energética da atividade econômica e da região. Para que tal objetivo fosse atendido foram escolhidos municípios do estado do Rio Grande do Norte, pois este é maior gerador de energia eólica no Brasil, enquanto que para a realização desta pesquisa, foram selecionados os indicadores de sustentabilidade energética mais compatíveis ao contexto da pesquisa e ato tipo de energia renovável pesquisada, respectivamente os cinco municípios potiguares e o processo de instalação e funcionamento de usinas eólicas nestes municípios. Neste sentido, foram utilizados um conjunto de 14 indicadores divididos em cinco dimensões, sendo estas: Social, Econômica, Ambiental, Tecnológica e Territorial. A partir dos resultados, obtidos através dos índices de sustentabilidade energética, foi possível analisar a contribuição das instalações eólicas para a sustentabilidade energética nos municípios pesquisados. Percebemos que a inserção da energia eólica tem realmente modificado esses munícipios em relação aos empregos, movimentação do comercio e melhoria no acesso à energia. No entanto, essas melhorias, ficam aquém das expectativas, devido à presença de alguns gargalos que necessitam atenção, como a questão da sazonalidade dos empregos, da possível queda de arrecadação dos impostos no futuro, como também a proteção de zonas costeiras com ecossistemas dunares que são extremamente vulneráveis aos desmatamentos ocorridos na implementação dos parques eólicos. Todavia, de forma geral, a energia eólica tem auxiliado no desenvolvimento das localidades, mesmo que atualmente o índices de sustentabilidade energética ainda estejam em uma situação de alerta, há perspectiva de que, em um futuro próximo, essa situação se torne aceitável quanto à sustentabilidade energética. Para tanto, os gargalos citados anteriormente precisam ter o cuidado dos gestores públicos, objetivando que esses índices realmente mudem para um estado aceitável de sustentabilidade energética. / The fossil fuel civilization, begun in the nineteenth century, had its apogee at the end of the twentieth century, but the pressures due to the impacts generated by the generation of conventional energy, led to the emergence of new public policies for the energy sector. Currently the main public policy of the energy sector is the development of renewable energy, which has been an important factor for the development of energy sustainability, in Brazil the wind source has had enormous growth since 2009, being a source that has been used for Development and improvement of energy sustainability. However, there is a need for the application of energy sustainability indicators, to assess the impact that wind farm facilities bring to municipalities that have this energy source installed. Therefore, the objective of the research is to analyze the contributions of wind farms installed in municipalities of the north coast of Rio Grande do Norte in the perspective of the energy sustainability of the economic activity and the region. For the application of sustainability indicators, municipalities in the state of Rio Grande do Norte were chosen because this is the largest wind generator in Brazil. While for the accomplishment of the research, we selected the energy sustainability indicators most compatible with the context of research and type of renewable energy surveyed, respectively, the five municipalities of Potiguar and the process of installation and operation of wind power plants in these municipalities. In this sense, a set of 14 indicators divided into five dimensions were used: Social, Economic, Environmental, Technological and Territorial. From the results obtained through the indices of energy sustainability, it was possible to analyze the contribution of wind power plants to energy sustainability in the cities surveyed, where the introduction of wind energy has modified these municipalities in relation to jobs, And improved access to energy. However, these improvements fall short of expectations. This is due to the presence of bottlenecks that need attention, such as the seasonality of jobs, the possible fall of taxes in the future, as well as the protection of coastal zones with dune ecosystems that Are extremely vulnerable to deforestation occurring in the implementation of wind farms. However, in general, wind energy has helped in the development of localities, even though these indices are still in a state of alert, there is a prospect that soon this situation becomes acceptable about energy sustainability, however the bottlenecks cited Previously need to take care of public managers so that these rates really shift to an acceptable state of energy sustainability.

A evolução do uso da energia eólica nas últimas décadas está diretamente relacionada ao de-senvolvimento da tecnologia empregada na conversão e projeto das instalações. Neste contex-to o presente trabalho apresenta um estudo sobre a influência de fatores atmosféricos, tais como a turbulência e a presença de um perfil de velocidades referentes à camada limite at-mosférica, no desenvolvimento da esteira aerodinâmica de uma turbina eólica dimensionada segundo a teoria de Betz. O estudo é realizado utilizando o método dos volumes finitos para a solução das equações de Navier-Stokes com Médias de Reynolds (RANS). O problema de fechamento é contornado com a modelagem da turbulência segundo o modelo SST. A análise é realizada empregando o programa ANSYS-CFX 12.0 com modelagem do escoamento em regime transiente e incompressível. O domínio, discretizado com volumes tetraédricos e pris-máticos, é dividido em uma região em que está inserido o rotor da turbina e outra equivalente ao túnel de vento utilizado no trabalho experimental de referência, com condição de interface conectando os volumes. A análise é focada no estudo da esteira distante do rotor com resulta-dos comparados aos experimentais existentes na literatura. O estudo é dividido em três casos com intensidades de turbulência na entrada do domínio equivalentes a 0,6%, 2% e 6 % res-pectivamente, utilizadas tanto nas simulações com perfil uniforme de velocidades quanto para aquela com perfil logarítmico de velocidades. Os resultados, apresentados de forma adimensi-onal para a velocidade em diferentes distâncias a jusante do rotor, são coerentes com resulta-dos experimentais de outros autores. As simulações realizadas demonstram a importância de considerarem-se os efeitos atmosféricos no dimensionamento de projetos de instalação de sistemas de conversão de energia eólica. / Advances in the study of numerical simulations of turbulent flows, coupled with the increase of computational power, has enabled computational solutions for more complex engineering problems. The evolution in the use of wind energy in recent decades is directly related to the development of technology involving the conversion and project of installations. In this con-text, this work shows a study on the influence of atmospheric factors like turbulence and the existence of a velocity profile related to the atmospheric boundary layer, in the development of the aerodynamic wake of a wind turbine projected following the Betz theory. The study is done using the method of finite volumes to solve the Reynolds Averaged Navier-Stokes equa-tions (RANS), the closure problem is outlined with the SST model. The analysis is done using ANSYS-CFX 12.0 software with modeling of transient and incompressible flow. The domain, discretized with tetrahedral and prismatic volumes, is divided into a region where the tur-bine’s rotor is placed and into another one equivalent to the wind tunnel used in experimental research, with an interface condition connecting both domains. The focus of the analysis is the study of the rotor’s downstream wake, comparing the results to experimental ones from exist-ing literature. The study is divided into three cases with different turbulence intensities in the domain inlet equivalent to 0.6%, 2% and 6% respectively, used both in the uniform velocity profile and in the logarithmic velocity profile simulations. Results, presented in non-dimensional form for the velocity at different downstream distances from the rotor, are con-sistent with the experimental results of other authors. Developed simulations show the impor-tance of considering atmospheric effects on sizing projects of wind energy conversion sys-tems.

Dentro das fontes renováveis de energia, a energia eólica é uma das mais estudadas e que tem uma importante participação na capacidade instalada no mundo. Porém, é uma alternativa que está concentrada em poucos países como uma verdadeira opção para cobrir a demanda de energia elétrica. As principais razões dessa concentração estão ligadas a questões climáticas, econômicas e de regulamentação. Em relação à questão econômica a principal limitação é o custo da energia em comparação com fontes tradicionais; na questão de regulamentação o limitante é a carência de métodos de cálculo e regras que incentivem a instalação de usinas. Para vencer essas limitações é proposta uma regulamentação do tipo econômica baseada na energia firme das usinas eólicas. A influência desse incentivo pode ser medida no comportamento de uma usina eólica hipotética atuando sem regulamentação no mercado elétrico e em um cenário com a regulamentação proposta. A energia firme é um conceito que existe para fontes hidráulicas e térmicas. Usando esse conceito com as características da energia eólica, é possível desenvolver uma metodologia de cálculo que incentiva a implementação de projetos em países com escassa tradição eólica. O resultado permite calcular um fator característico de energia firme para cada tipo de aerogerador e uma forma de remuneração que atua no valor presente líquido do projeto. / Among renewable energy sources, wind energy is one of the most studied and has an important stake in installed capacity in the world. However, it is an alternative concentrated in a few countries as a real option to cover the energy demand. The main reasons for this concentration are linked to climate, economic and regulatory issues. Regarding the economic issue the main limitation is the cost of energy production in comparison to other sources; the limitation of the regulatory issue is the lack of calculation methods and rules that encourage the installation of wind power plants. To overcome these limitations, it is proposed an economic regulation based on firm energy of wind farms. The influence of this incentive can be measured in the behavior of a hypothetical wind farm operating in an electricity market without regulation and in a scenario with the proposed regulation. The firm energy is a concept that exists for hydraulic and thermal sources. Using this concept with the characteristics of wind power, it is possible to develop a methodology for calculation that encourages the implementation of projects in countries with small wind power installed capacity. The result allows calculating a characteristic factor of firm energy for each type of wind turbine and a method of remuneration, which operates on the net present value of a project.

The purpose of this research is to generate the most accurate model possible for predicting locations most suitable for new wind energy development using a case study of Iowa. With the United States poised for significant growth in electricity generation from wind and other renewable resources, this research can help developers, transmission planners, landowners, as well as academics in predicting optimal locations for development. Iowa currently has the second greatest installed wind energy capacity and highest percentage of energy generated from wind of all the states, and has excellent resources and central location for a high level of continued development. This research employs a variety of methods including traditional constraint mapping techniques, logistic regression, and a hybrid of both approaches in attempting to produce the best predictive model possible. The best performing logistic regression model with 11 variables correctly predicts 90.1% of overall observations. A variety of output maps are produced and analyzed, and many suggestions for future research in this area are presented.

Nos últimos anos, a utilização da energia eólica vem apresentando uma tendência de aumento. Um dos principais aspectos para determinar a viabilidade técnica e econômica de uma instalação eólica é a avaliação precisa da distribuição das velocidades de vento na área de aproveitamento. A instalação de turbinas eólicas em áreas com terrenos complexos tem determinado a necessidade de aprimorar a metodologia de previsão do campo de velocidades do vento visando à melhor determinação da distribuição dos equipamentos e aproveitamento do potencial existente. Neste contexto, esta dissertação apresenta um estudo sobre a aplicação da Dinâmica dos Fluidos Computacional - CFD para avaliação do potencial eólico e o comportamento do vento sobre um modelo de uma superfície de topografia complexa. Resultados numéricos com diferentes alternativas de modelagem do problema são comparados com dados de um experimento em túnel de vento, visando determinar a metodologia adequada para avaliação do problema proposto. As simulações numéricas do escoamento de ar sobre o terreno são realizadas com o uso do programa ANSYS-Fluent 13.0, que utiliza o método de volumes finitos para a solução das equações de Navier-Stokes com médias de Reynolds (RANS). O estudo é dividido em três casos. No primeiro caso, a rugosidade superficial é negligenciada e o problema de fechamento é contornado com a utilização do modelo de turbulência k ω SST. No segundo caso, a rugosidade superficial é estipulada de acordo com modelo utilizado no ensaio experimental e o problema de fechamento é contornado com a utilização do modelo de turbulência k - ε. No terceiro caso, a rugosidade superficial também é estipulada de acordo com modelo utilizado no ensaio experimental e o problema de fechamento é contornado com a utilização do modelo de turbulência k ω SST. Os resultados das simulações são apresentados de forma que se possa observar o perfil de velocidades adimensional sobre a superfície da geometria para cada caso, para que seja possível verificar o campo de velocidades sobre a superfície em estudo. O resultado das simulações são comparados com dados experimentais obtidos em túnel de vento: verifica-se um comportamento similar nos perfis de velocidade alcançados. Através da análise do campo de velocidades sobre a superfície em estudo, pode-se obter a localização que apresenta o melhor potencial eólico de uma região. Este processo é conhecido como Micrositing. / In recent years the use of wind energy has shown an increasing. A key aspect to determine the technical and economic viability for the wind power plant is the accurate assessment of the distribution of wind speeds in the area of utilization. The installation of wind turbines in areas with complex terrain has determined the necessity of improve the methodology for the prediction of wind velocity field in order to better determine the distribution of equipment and utilization of existing potential. In this context this work presents a study on the application of computational fluid dynamics to evaluate the wind potential and the behavior of the wind on a model of a complex surface topography. Numerical results with different alternatives for modeling the problem are compared with data from an experiment in wind tunnel to determine the appropriate methodology for evaluation of the problem. The numerical simulations of the air flow over the terrain are performed using the ANSYS Fluent 13.0 which uses the finite volumes method for solving the Reynolds Averaged Navier Stokes (RANS) equation. The study is divided in three cases. In the first one, the surface roughness is neglected and the closure problem is solved by k ω SST turbulence model. In the second case, the surface roughness is stipulated according to the model used in the experimental test and the closure problem is solved by k ε turbulence model. In the third case, the surface roughness is stipulated according to the model used in the experimental test and the closure problem is solved by k ω SST turbulence model. The simulation results are presented so that one can observe the dimensionless velocity profile on the surface in each case in order to check the velocity field on the surface under investigation. These results are compared with experimental data obtained in wind tunnel which shows consistency with them. By analyzing the velocity field on the surface, it can be verified that the exact location where there is the best wind potential of a region. This process is called Micrositing.

A transformação da paisagem, através de empreendimentos eólicos (aerogeradores) em grande escala, é um fenômeno relativamente novo no Rio Grande do Sul e no Brasil, datando da última década. Esse processo está intensificando-se, visto que a matriz energética brasileira continua em expansão, principalmente a geração eólica. Embora esse tipo de energia seja considerado de baixo impacto ambiental, a intrusão visual decorrida da inserção dos aerogeradores, ou o impacto negativo sobre a paisagem, é tema recorrente na literatura internacional. A partir desse fato, utiliza-se o Complexo Eólico de Osório, o mais antigo do Brasil, com o objetivo de apreender a percepção da paisagem, enfatizando a escala temporal. Dessa forma, questiona-se se as expectativas iniciais foram contempladas e como se dá a relação da população com o empreendimento ali sediado. Para tanto, usa-se o método da pesquisa social, com a paisagem como o fio condutor através da percepção, contando-se, ainda, com as narrativas encontradas nos meios de comunicação de grande alcance e as questões territoriais enquanto ferramentas auxiliares para uma maior compreensão dos dados obtidos. Como principais resultados, tem-se o entendimento de que os Parques Eólicos trouxeram mudanças significativas para o município, repercutindo, entretanto, de forma menos pronunciada na vida individual. A influência estética possui caráter eminentemente positivo, mas, atualmente, determinados segmentos estão atentando-se para o fato da expansão desses equipamentos nas paisagens, relativizando, então, a sua presença constante. Considerando o tempo futuro, ainda é altamente desejável a presença dos aerogeradores. Houve uma apropriação simbólica da figura do cata-vento por parte da população, ratificada e fomentada como algo positivo e grandioso pela mídia. Todavia, esse símbolo é usado, sobretudo, externamente, enquanto no discurso dos habitantes, predomina outras paisagens enquanto referências. No que tange ao ordenamento territorial, verifica-se a tecnocracia ambiental e a perda de autonomia como fatores inerentes ao processo. / The transformation of the landscape through wind farms (wind turbines) on a large scale is a relatively new phenomenon in Rio Grande do Sul and in Brazil, dating from the last decade. This process is intensifying, as the Brazilian energy matrix continues to expand, mainly wind power. Although this type of energy is considered of low environmental impact, visual intrusion elapsed from the insertion of wind turbines, or the negative impact on the landscape, it is a recurrent theme in the literature. From that fact, it uses Osório Wind Complex, the oldest of Brazil, in order to apprehend the perception of the landscape, emphasizing the temporal scale. This way, it is questionable whether the initial expectations were covered and how is the relationship of the population with the project based there. For this we use the method of social research, with the landscape as the thread through perception, counting also on the narratives found in the large range media and territorial issues as auxiliary tools for a greater understanding of the obtained data.The main results, is the understanding that wind farms have brought significant changes to the city, reflecting, however, less pronounced in the individual life. The esthetic influence has eminently positive character, but, currently, certain segments are paying attention to the fact that the expansion of these equipments in the landscape, relativising then his constant presence. Considering the future time, the presence of wind turbines it is still highly desirable. There was a symbolic appropriation of the windmill figure by the population, ratified and promoted as something positive and great by the media. However, this symbol is used mainly externally, while the speech of the inhabitants, predominates other landscapes as references. With regards to territorial organization, there is environmental technocracy, and loss of autonomy as inherent factors in the process.

Energia eólica pode ser convertida através de turbina de pequeno porte, inclusive em edificações residenciais e pequenos comércios, configurando a “geração distribuída”. Alguns benefícios de gerar a própria energia elétrica ainda não são conhecidos pela maioria das pessoas. No Brasil, o fato de receber créditos de energia ao gerar quantidade maior do que o consumo próprio, não é divulgado adequadamente pelas concessionárias de energia, nem pelos órgãos reguladores. Neste sentido, o presente trabalho apresenta um método para desenvolvimento e a implementação de um sistema de informação para área de energia eólica. O processo de elaboração do sistema foi derivado da metodologia RMM para desenvolvimento de aplicativos. A partir da metodologia proposta, o sistema foi implementado e disponibilizado ao público em geral. O sistema conta com um aplicativo de simulação de geração de energia com turbina eólica de pequeno porte. O aplicativo de simulação está dividido em sete seções onde o usuário poderá saber, por exemplo, quais as dimensões de uma turbina eólica para suprir toda sua demanda por energia elétrica. Além disso, o aplicativo informa características de quatro tipos de turbinas comerciais e quatro não comerciais, o valor de investimento no equipamento, o tempo de retorno deste investimento e o quanto de CO2 – gás do efeito estufa, o usuário deixa de emitir ao usar o sistema de geração simulado. O sistema de informação proposto está sendo avaliado com o uso de duas ferramentas: Google Analytics para se obter informações de acessos e Google Formulários, que possibilitou a obtenção de respostas relacionadas ao uso geral do sistema a partir de um questionário online. Em relação aos dados de acesso ao sistema, foram obtidas 5244 visualizações incluindo 1085 simulações realizadas em 243 dias monitorados. Durante este período, 1505 usuários de 9 países acessaram o sistema. Em relação ao questionário, aproximadamente dois terços responderam que consideram o aplicativo muito intuitivo e quase 85% dos que responderam consideram investir em um sistema de geração própria de energia após interagir com o sistema. / Wind energy can be converted through small turbine, including for use in residential buildings and small trades, creating the distributed generation. Some benefits of generating electricity itself are still not known for most people. In Brazil, the receipt of energy credits for generating amount greater than the actual consumption is not disclosed properly by power utilities, let alone by regulators. Thus, this work presents a method for the development and the implementation of an information system for wind energy area. The system development process was derived from the RMM methodology for application development. From the proposed methodology, the system was implemented and made available to the general public. The system has a simulation application for wind energy generation. The simulation application is divided into seven sections where the user can know, for example, what are the dimensions of a wind turbine to supply its entire demand for electricity. In addition, the application informs features of four types of commercial and four non-commercial turbines, the amount of investment in equipment, return time investment and how much CO2 avoid with use of the simulated turbine. The proposed information system is being evaluated using two tools: Google Analytics to obtain information access to the system and Google Form, which allowed obtaining answers related to the general use of the system from an online evaluation questionnaire. In relation to the system access data, 5244 visualizations were obtained, including 1085 simulations performed in 243 monitored days. During this time, 1505 users from 9 countries accessed the system. Regarding the questionnaire, approximately two-thirds responded that they considered the application very intuitive and almost 72% of respondents consider investing in a system of own power generation after interacting with the system.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-16Bitstream added on 2014-06-13T21:02:56Z : No. of bitstreams: 1 siqueira_jac_dr_botfca.pdf: 1139206 bytes, checksum: fa362c8ed41f1611714cccd53dfd49ca (MD5) / A geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis começou a apresentar maior interesse a partir da crise do petróleo na década de 70. De lá pra cá, entre outros recursos energéticos renováveis, a utilização do potencial da energia solar e eólica tem crescido significativamente. A integração de sistemas de geração eólica e fotovoltaica com armazenamento de energia em baterias tem-se apresentado como uma forma de geração em que os problemas decorrentes da variabilidade na intensidade da energia eólica e solar, tornam-se possíveis de mitigação, seja pela complementação entre uma fonte e outra, ou pela maior estabilidade configurada à geração do sistema. Com base neste contexto, este trabalho teve o objetivo de avaliar o desempenho um sistema híbrido de energia eólico-fotovoltaico de pequeno porte, para a eletrificação de uma propriedade rural, avaliando-se o efeito das variáveis climáticas sobre a produção energética do sistema. O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Energização Rural do Departamento de Engenharia Rural da UNESP-FCA. Para a realização do trabalho, foi instalado um sistema híbrido (solar + eólico), composto por um aerogerador e um painel fotovoltaico, complementado por uma bateria para armazenamento da energia elétrica gerada, controlador de carga e inversor de tensão. O sistema foi configurado para atender as cargas de uma pequena residência rural. Para avaliação das características do potencial da energia solar e eólica, utilizaram-se os dados de uma estação meteorológica instalada no local. Um sistema de aquisição de dados foi programado para coletar os parâmetros meteorológicos e elétricos do experimento a cada 10 segundos, apresentando a média dos valores coletados a cada 5 minutos. A coleta dos dados foi realizada durante um ano, diuturnamente, para avaliar a influência das horas... / The electric energy generation from renewable sources, began to present larger interest in the petroleum crisis in 1970 decade. Since then, among other renewable energy resources, the use of the solar energy and wind energy potential have been growing significantly. The integration of wind and photovoltaic generation systems has been presenting as a generation form where the current problems of the variability in the wind and solar energy intensity, become possible of mitigation due to the complementation of both a sources, or for the larger stability given to the generation system. Based in this context, this work had the objective of evaluating a small wind-photovoltaic hybrid energy system for a rural electrification, with the evaluation of the climatic variables effect on the system energy production. The work was developed in the Laboratory of Rural Electrification of the UNESP-FCA Rural Engineering Department. For the accomplishment of the work, a small wind-photovoltaic hybrid system was installed, composed by an wind generator and a photovoltaic panel, complemented with a battery for the generated electric energy storage, a charge controller and an inverter. The system was configured for small rural residence load supply. For solar and wind energy potential characteristics evaluation, the data of a meteorological station installed in the place were used. A data acquisition system was programmed to collect the meteorological and electric parameters of the experiment every 10 seconds, calculating the average values collected every 5 minutes. The data collection was carried out during one year, daily, to evaluate the influence of the day hours and of the seasons changes on the hybrid system energy generation and its components. The collected data were integrated, and it was determined the values of the solar energy, wind energy, photovoltaic generation, wind generation and hybrid system...(Complete abstract click electronic access below)

A evolução do uso da energia eólica nas últimas décadas está diretamente relacionada ao de-senvolvimento da tecnologia empregada na conversão e projeto das instalações. Neste contex-to o presente trabalho apresenta um estudo sobre a influência de fatores atmosféricos, tais como a turbulência e a presença de um perfil de velocidades referentes à camada limite at-mosférica, no desenvolvimento da esteira aerodinâmica de uma turbina eólica dimensionada segundo a teoria de Betz. O estudo é realizado utilizando o método dos volumes finitos para a solução das equações de Navier-Stokes com Médias de Reynolds (RANS). O problema de fechamento é contornado com a modelagem da turbulência segundo o modelo SST. A análise é realizada empregando o programa ANSYS-CFX 12.0 com modelagem do escoamento em regime transiente e incompressível. O domínio, discretizado com volumes tetraédricos e pris-máticos, é dividido em uma região em que está inserido o rotor da turbina e outra equivalente ao túnel de vento utilizado no trabalho experimental de referência, com condição de interface conectando os volumes. A análise é focada no estudo da esteira distante do rotor com resulta-dos comparados aos experimentais existentes na literatura. O estudo é dividido em três casos com intensidades de turbulência na entrada do domínio equivalentes a 0,6%, 2% e 6 % res-pectivamente, utilizadas tanto nas simulações com perfil uniforme de velocidades quanto para aquela com perfil logarítmico de velocidades. Os resultados, apresentados de forma adimensi-onal para a velocidade em diferentes distâncias a jusante do rotor, são coerentes com resulta-dos experimentais de outros autores. As simulações realizadas demonstram a importância de considerarem-se os efeitos atmosféricos no dimensionamento de projetos de instalação de sistemas de conversão de energia eólica. / Advances in the study of numerical simulations of turbulent flows, coupled with the increase of computational power, has enabled computational solutions for more complex engineering problems. The evolution in the use of wind energy in recent decades is directly related to the development of technology involving the conversion and project of installations. In this con-text, this work shows a study on the influence of atmospheric factors like turbulence and the existence of a velocity profile related to the atmospheric boundary layer, in the development of the aerodynamic wake of a wind turbine projected following the Betz theory. The study is done using the method of finite volumes to solve the Reynolds Averaged Navier-Stokes equa-tions (RANS), the closure problem is outlined with the SST model. The analysis is done using ANSYS-CFX 12.0 software with modeling of transient and incompressible flow. The domain, discretized with tetrahedral and prismatic volumes, is divided into a region where the tur-bine’s rotor is placed and into another one equivalent to the wind tunnel used in experimental research, with an interface condition connecting both domains. The focus of the analysis is the study of the rotor’s downstream wake, comparing the results to experimental ones from exist-ing literature. The study is divided into three cases with different turbulence intensities in the domain inlet equivalent to 0.6%, 2% and 6% respectively, used both in the uniform velocity profile and in the logarithmic velocity profile simulations. Results, presented in non-dimensional form for the velocity at different downstream distances from the rotor, are con-sistent with the experimental results of other authors. Developed simulations show the impor-tance of considering atmospheric effects on sizing projects of wind energy conversion sys-tems.

In this work, it was made an applied research in two stations, the first one located at Canabarro locality and the second one at Politécnico School at UFSM, in Santa Maria city, RS, with wind and photovoltaic equipments for pumping water. These ones are used for fruit trees irrigation in irrigation systems of low pressure. The research work was developed from September 2007 to August 2009, when the results showed the viability of wind and photovoltaic equipments for utilization in the complementary irrigation in fruit cultures such as guava, fig and grape trees. In the fruit culture sector, are installed: one multivane fans windindicator one savonius windindicator and respective pumps as well as pump set and a photovoltaic board. With the photovoltaic system, the pumped volume was about 5000 m3/ha and, with the wind system, the pumped volume was approximately 6m3/ha. The wind groups demonstrated low efficiency, if compared to photovoltaic systems, which showed more efficient. / No presente trabalho, foi realizado uma pesquisa aplicada em duas estações, a primeira localizada na localidade de Canabarro e a segunda no Colégio Politécnico da Universidade Federal de Santa Maria na cidade de Santa Maria , RS, com equipamentos eólicos e fotovoltaicos para bombeamento de água . Esses foram utilizado para irrigação em frutíferas, em sistemas de irrigação localizada de baixa pressão. O trabalho de pesquisa realizou-se de setembro de 2007 a agosto de 2009, quando se chegou a resultados que demonstram a viabilidade de equipamentos eólicos e solares fotovoltaicos para utilização na irrigação complementar nas culturas de goiabeira, figueira e videira. No setor de fruticultura, estão instalados um cata-vento de múltiplas pás, um cata-vento Savonius com respectivas bombas e um conjunto de bomba e placa fotovoltaica para bombeamento de água. Com o sistema fotovoltaico, o volume bombeado foi de aproximadamente 5000 m3/ha e com o sistema eólico o volume bombeado foi de aproximadamente 6 m3/ha .Os conjuntos eólicos demonstraram baixa eficiência, se comparados com os sistemas fotovoltaicos, os quais se mostraram mais eficientes.