Este trabalho apresenta a avaliação experimental em túnel aerodinâmico de características de dois aerogeradores de pequeno porte com cinco pás. Para isso, utilizando-se prototipagem 3D, construíram-se dois modelos em escala reduzida, os quais foram avaliados primeiramente utilizando-se Pás Ótimas de Betz e depois Pás Ótimas de Betz Modificadas. Antes de se avaliar o equipamento determinou-se a distribuição de velocidades na seção transversal do túnel com o auxílio de um tubo de Pitot. Com o perfil de velocidades do túnel conhecido, determina-se o torque estático do protótipo com o uso de um torquímetro digital acoplado ao eixo do equipamento, que registrou todas as leituras para as faixas de velocidade de 1 m/s até 9,88 m/s. Também com o torquímetro avalia-se a influência da posição angular das pás no torque medido. Para tanto, elas são projetadas móveis no hub, o que possibilitou variar sua angulação em relação ao escoamento, mudando assim o ângulo de ataque e, por conseguinte o torque produzido. Empregou-se um foto tacômetro para medir a rotação do modelo em giro livre. Com os dados obtidos, determina-se a curva de torque estático e a curva de RPM em função da velocidade incidente. Através da determinação experimental do perfil de velocidade incidente e do perfil de velocidade na esteira aerodinâmica de cada turbina é avaliada a variação da quantidade de movimento do escoamento e determinada a potência extraída pelos rotores em rotação livre. Este estudo visa contribuir com o projeto de um aerogerador real, prevendo as características aerodinâmicas que o equipamento apresentará se construído com o presente layout. Com os dados analisados se faz uma previsão para as curvas de potência dos protótipos. Os resultados experimentais de torque e potência demonstram boa aproximação com os resultados obtidos por avaliação analítica pelo método do elemento de pá. A prototipagem 3D administrada se mostrou eficaz traduzindo realismo e excelente custo-benefício. A turbina construída com Pás Ótimas de Betz apresentou torque estático 17,8% superior à construída com as Pás Modificadas e extraiu 22% a mais de potência do escoamento de ar. / This paper presents the experimental evaluation in wind tunnel of two small wind turbines features five blades. Therefore, using 3D prototyping, two models were built on a reduced scale, which were first evaluated using Optimal Blade Betz and Optimal Blade Betz Modified. Prior to evaluating the distribution machine at speeds determined in the tunnel cross-section with the aid of a Pitot tube. With the known tunnel velocity profile, determines the static torque of the prototype with the use of a digital torquimeter coupled to the machine axis, which recorded all the readings for the speed range of 1 m/s to 9,88 m/s. Also with the torquimeter evaluates the influence of the angular position of the blades in the measured torque. Therefore, it is mobile designed in the hub, allowing vary their angle in the outflow, thereby changing the angle of attack and therefore the torque produced. Employed a photo tachometer for measuring the rotation of the model in free spin. With the data, determines the static torque curve and RPM curve as a function of incident speed. Through experimental determination of the incident velocity profile and the velocity profile in the aerodynamic wake of each turbine is evaluated the variation of the amount of movement of the flow and determined the power extracted by the rotor in free rotation. This study aims to contribute to the design of a real wind turbine informing the aerodynamic characteristics of the equipment shall be constructed with this layout. With the data analyzed to make a prediction for the prototype power curves. The experimental results demonstrate torque and power good approximation to the results obtained by evaluation by analytical element of the paddle method. The turbine constructed with Optimal Betz Blades presented static torque 17,8% higher than constructed with the Modified Blades and extracted 22% more power air outflow.

Neste momento o Brasil possui uma das mais renováveis matrizes energéticas do mundo, mas o desafio de reduzir os níveis de emissão, permitir o crescimento econômico e atender a aproximadamente um milhão de pessoas sem energia elétrica no pais, requer a pesquisa e o desenvolvimento de novas tecnologias que possibilitem a utilização de fontes limpas e sustentáveis de energia, como é a energia eólica. A energia eólica é considerada, entre as alternativas renováveis existentes, a mais viável no mercado de energia, devido à baixa relação custo/benefício de exploração, tendo apresentado um crescimento exponencial ao longo dos anos. Os principais sistema eólicos classificam-se de acordo com sua operação em dois tipos: sistemas com operação a velocidade fixa e sistemas com operação a velocidade variável. Durante muitos anos a liderança do mercado foi para os geradores que operam a velocidade fixa, sendo a máquina mais usada o gerador de indução de rotor em gaiola (SCIG). A partir do ano 2000, a supremacia no mercado passou a ser para o gerador de velocidade variável. Hoje, tem-se dois tipos de geradores amplamente utilizados em sistemas eólicos que operam a velocidade variável: o gerador síncrono e o gerador de indução com rotor bobinado. Neste trabalho será estudada uma das máquinas que operam a velocidade variável e utilizam geradores de indução com rotor bobinado: o gerador de indução duplamente alimentado (DFIG). Sua importância é principalmente o controle independente da potência ativa e da potência reativa fornecida para a rede elétrica, e à operação com máxima eficiência na conversão de energia. Neste contexto, este trabalho apresenta uma análise comparativa de um sistema de geração utilizando máquinas do tipo DFIG com quatro estratégias de controle: controle da potência ativa e da tensão nos terminais da máquina, controle da potência reativa e da tensão nos terminais da máquina, controle da velocidade de rotação e da tensão nos terminais da máquina, controle da potência ativa e da potência reativa fornecidas pela máquina ao sistema. Esta análise é feita comparando o comportamento do sistema quando sujeito a diversas situações, tais como: variações da demanda de potência da carga elétrica, variações do torque mecânico e ocorrência de uma falta trifásica. O desempenho de sistemas de geração eólica com SCIG também é incluído nesta análise para ilustrar de maneira quantitativa os ganhos obtidos com o uso do DFIG. Os resultados obtidos ilustram as virtudes de cada uma das diferentes possibilidades de modos de operação do DFIG em um sistema de distribuição e permitem uma melhor compreensão da vantagem do desempenho do DFIG em relação à utilização do SCIG. / At present Brazil has one of the most renewable energy matrices in the world, but the challenge of reducing emission levels, allowing the economic growth, and helping about 1 million people without electric energy in the country, requires research and development of new technologies that enable the use of clean and sustainable energy sources, such as wind power. Wind energy is considered among the existing renewable alternatives the more viable in the energy market, due to the low cost / benefit ratio of exploitation, having experienced exponential growth over the years. The wind system are classified according to their operation into two types: operating systems with fixed speed and systems with variable speed operation. For many years the leadership in the market was for fixed speed generator, being the most used machine, the induction generator rotor cage (SCIG). From 2000, the leadership in the market was for variable speed wind turbine. Today, there are two types of wind generators widely used in systems that operate at variable speed: synchronous generator and generator with wound rotor induction. In this work we will study one of the machines that operate at variable speed and use induction generators with wound rotor: the doubly-fed induction generator (DFIG). Its importance is mainly the independent control of active power and reactive power supplied to the grid, and operating at maximum efficiency in energy conversion. In this context, this work presents a comparative analysis of a generation system using DFIG type machines with four control strategies: control of active power and voltage at the terminals of the machine, control of reactive power and voltage at the machine terminals, control the rotational speed and tension in the machine terminals, control of active power and reactive power supplied by the machine. This analysis is done by comparing the behavior of the system when subjected to various situations, such as variations in power demand of electric load, changes in the mechanical torque and the occurrence of a three-phase fault. The performance of wind power generation systems with SCIG is also included in this analysis to illustrate quantitatively the gains obtained using DFIG. The results illustrate the virtues of each of the different possible operating modes of the DFIG in a distribution system and allow a better understanding of the performance advantage of the machine DFIG over the use of the machine SCIG.

abstract: A principal goal of this dissertation is to study stochastic optimization and real-time scheduling in cyber-physical systems (CPSs) ranging from real-time wireless systems to energy systems to distributed control systems. Under this common theme, this dissertation can be broadly organized into three parts based on the system environments. The first part investigates stochastic optimization in real-time wireless systems, with the focus on the deadline-aware scheduling for real-time traffic. The optimal solution to such scheduling problems requires to explicitly taking into account the coupling in the deadline-aware transmissions and stochastic characteristics of the traffic, which involves a dynamic program that is traditionally known to be intractable or computationally expensive to implement. First, real-time scheduling with adaptive network coding over memoryless channels is studied, and a polynomial-time complexity algorithm is developed to characterize the optimal real-time scheduling. Then, real-time scheduling over Markovian channels is investigated, where channel conditions are time-varying and online channel learning is necessary, and the optimal scheduling policies in different traffic regimes are studied. The second part focuses on the stochastic optimization and real-time scheduling involved in energy systems. First, risk-aware scheduling and dispatch for plug-in electric vehicles (EVs) are studied, aiming to jointly optimize the EV charging cost and the risk of the load mismatch between the forecasted and the actual EV loads, due to the random driving activities of EVs. Then, the integration of wind generation at high penetration levels into bulk power grids is considered. Joint optimization of economic dispatch and interruptible load management is investigated using short-term wind farm generation forecast. The third part studies stochastic optimization in distributed control systems under different network environments. First, distributed spectrum access in cognitive radio networks is investigated by using pricing approach, where primary users (PUs) sell the temporarily unused spectrum and secondary users compete via random access for such spectrum opportunities. The optimal pricing strategy for PUs and the corresponding distributed implementation of spectrum access control are developed to maximize the PU's revenue. Then, a systematic study of the nonconvex utility-based power control problem is presented under the physical interference model in ad-hoc networks. Distributed power control schemes are devised to maximize the system utility, by leveraging the extended duality theory and simulated annealing. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Electrical Engineering 2012

abstract: Climate change has been one of the major issues of global economic and social concerns in the past decade. To quantitatively predict global climate change, the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) of the United Nations have organized a multi-national effort to use global atmosphere-ocean models to project anthropogenically induced climate changes in the 21st century. The computer simulations performed with those models and archived by the Coupled Model Intercomparison Project - Phase 5 (CMIP5) form the most comprehensive quantitative basis for the prediction of global environmental changes on decadal-to-centennial time scales. While the CMIP5 archives have been widely used for policy making, the inherent biases in the models have not been systematically examined. The main objective of this study is to validate the CMIP5 simulations of the 20th century climate with observations to quantify the biases and uncertainties in state-of-the-art climate models. Specifically, this work focuses on three major features in the atmosphere: the jet streams over the North Pacific and Atlantic Oceans and the low level jet (LLJ) stream over central North America which affects the weather in the United States, and the near-surface wind field over North America which is relevant to energy applications. The errors in the model simulations of those features are systematically quantified and the uncertainties in future predictions are assessed for stakeholders to use in climate applications. Additional atmospheric model simulations are performed to determine the sources of the errors in climate models. The results reject a popular idea that the errors in the sea surface temperature due to an inaccurate ocean circulation contributes to the errors in major atmospheric jet streams. / Dissertation/Thesis / M.S. Mechanical Engineering 2014

A preocupação com as questões ambientais e a busca pela mitigação das mudanças climáticas levaram a uma corrida pelo desenvolvimento e inserção de tecnologias de energias renováveis na matriz elétrica em diversos países. Dentre as tecnologias, a energia eólica foi a que recentemente obteve maior sucesso, tendo um crescimento de quase 15 vezes entre 2000 e 2011. A adoção de políticas de incentivo, muitas vezes baseadas em subsídios, levou à discussão dos benefícios sociais e econômicos trazidos por esta tecnologia, principalmente sobre o impacto no nível de empregos. Neste contexto, diversos estudos têm sido realizados para quantificar os empregos gerados pelas tecnologias de energias renováveis, chegando à conclusão de que estas são mais intensivas em empregos que as tecnologias tradicionais a combustíveis fósseis. No entanto, os estudos que buscam a avaliação da geração de empregos por estas tecnologias diferem em metodologias e premissas adotadas e apresentam os resultados de maneira agregada, não permitindo a comparação entre estes, além de não haver estudos disponíveis para mercados eólicos na América Latina. No Brasil, o crescimento da energia eólica passou por um longo período de lento crescimento, porém, nos últimos três anos, a contratação de projetos eólicos deverá elevar a capacidade instalada em operação em quase cinco vezes em apenas cinco anos, fazendo-se necessária a avaliação do impacto deste crescimento no nível de empregos no país. A presente dissertação buscou quantificar o potencial de geração de empregos pela energia eólica no Brasil, não só pela avaliação dos empregos diretos, mas também os empregos indiretos gerados na economia devido à demanda de insumos. Para isso, foram integradas as ferramentas de avaliação de ciclo de vida, entrevistas semi-estruturadas, matriz insumo-produto e elaboração de cenários. Os resultados obtidos permitem afirmar que a energia eólica pode oferecer uma contribuição significativa para a geração de empregos, gerando até 330 mil empregos-ano até 2020. Os empregos diretos correspondem a cerca de 70% dos empregos totais, e a maior contribuição é dada pela atividade de construção, que possui ainda grande potencial para a criação de empregos locais em diversas localidades rurais. Assim, a energia eólica tem potencial para contribuir para o desenvolvimento sustentável no Brasil. / The concern on environmental impacts and the search for climate change mitigation have led many countries on the run to accelerate the development and the deployment of renewable energy technologies. Among those, wind power was recently the most successful technology, having achieved a growth of almost 15 times between 2000 and 2011. The adoption of incentive policies, especially those based on subsides, has led to the discussion of social and environmental benefits brought by this technology, focusing efforts on the assessment of the impacts on employment levels. Several studies have been made to quantify job creation by renewable energy technologies, and the main conclusion has been that they are more labor intensive than traditional fossil fuels technologies. However, the studies differ in methods and assumptions, and results are often published in an aggregated manner, making it difficult to compare the results. There are no studies available applied to the Latin American region. Wind power in Brazil has grown in a slow pace for over a decade. However, in the last three years, the projects contracted should increased wind power installed capacity in almost five times in only five years. This rapid estimated growth demands the assessment of impacts in the employment level. The present dissertation aimed to quantify the job creation potential of wind energy in Brazil. We have quantified not only direct jobs but also indirect jobs created in the Brazilian economy by the demand of inputs. To achieve this goal, we created a model that integrates life cycle assessment, semi-structured interviews, input-output models and scenario building. The obtained results let us affirm that wind energy can offer a significant contribution to job creation in Brazil, creating over 300 thousand job-years until 2020. Direct jobs account for around 70% of total jobs, and major contribution is found to be in the construction stage, which also has high potential to create local jobs in several rural areas. Thus, wind energy has the potential to contribute to sustainable development in Brazil.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A energia elÃtrica à considerada um insumo indispensÃvel para o desenvolvimento econÃmico do PaÃs. O estado do Cearà possui um grande potencial eÃlico onshore, que vem sendo explorado, pelos baixos custos de investimento e as amplas linhas de financiamento, e um potencial offshore ainda maior, principalmente na foz do rio AcaraÃ, que pode levar o Estado a se consolidar na busca pelas energias sustentÃveis. O objetivo do estudo foi avaliar a viabilidade financeira de implantaÃÃo de um parque eÃlico no estado do CearÃ, e os impactos socioambientais, para tanto foram feitas anÃlises baseadas em variaÃÃes de fluxos de caixa, e utilizado o mÃtodo Ad Hoc, para as anÃlises ambientais e sociais. AlÃm dos parques eÃlicos serem importantes em geraÃÃo de emprego e renda, a anÃlise financeira mostrou que, a modalidade onshore, alÃm de mais barata, possui viabilidade financeira caso metade do capital investido seja financiado, jà o modelo offshore, apesar de possuir um maior potencial, do ponto de vista de geraÃÃo, possui uma baixa taxa interna de retorno, o que pode afastar investimentos para este tipo de parque. / Electricity is considered an essential input for economic development of the country. The state of Cearà has a large onshore wind potential, which is being exploited by low investment costs and the broad lines of credit, and a potential further offshore, mainly in the mouth of the river AcaraÃ, which can lead the state to consolidate in the search for sustainable energy. The aim of this study was to evaluate the economic feasibility of implementing a wind farm in the state of Ceara, and socio-environmental impacts, for this analyzes based on changes in cash flows, and Ad Hoc method for the analysis environmental and social impacts were used. In addition to the wind farms are important in generating employment and income, financial analysis showed that the modality onshore, and cheaper, has financial viability if half the capital invested is financed, as the offshore model, despite having a higher potential , from the viewpoint of generating, has a low rate of return, which can remove investment for this type of wind farm.

O presente trabalho trata da anÃlise dos impactos na dinÃmica costeira decorrentes da implantaÃÃo de parques eÃlicos no municÃpio de Trairi-CE. Embora a energia eÃlica seja considerada uma fonte energÃtica que nÃo gere resÃduos, a instalaÃÃo daqueles empreendimentos desencadeia significativas transformaÃÃes paisagÃsticas que podem comprometer a estrutura e funcionamento das paisagens onde tais atividades sÃo desenvolvidas. Esta situaÃÃo ganha maior significado quando os parques eÃlicos sÃo instalados nos ambientes frÃgeis da planÃcie costeira, fato que compromete o discurso de energia limpa em questÃo. A anÃlise geoambiental (TRICART, 1977; SOUZA, 2003; ROSS, 2006; MEIRELES, 2006, 2008, 2011; SOUZA et al, 2009) e a discussÃo jurÃdica de meio ambiente relacionadas aos aspectos do potencial eÃlico brasileiro, da avaliaÃÃo de impactos ambientais e do licenciamento ambiental, constituem a base teÃrica essencial ao desenvolvimento do trabalho. A partir da identificaÃÃo e anÃlise dos impactos ambientais decorrentes da implantaÃÃo dos parques eÃlicos, foi constatado que a grande maioria ocorre sobre o campo de dunas mÃveis. Isto ocorre devido sua significativa morfologia frente aos corredores de captaÃÃo de ventos da zona costeira. No entanto, tanto estes ambientes quanto os demais que compÃem os sistemas litorÃneos sÃo extremamente frÃgeis e desempenham papel de fundamental importÃncia no fluxo sedimentar da planÃcie litorÃnea. Diante das observaÃÃes dos parques eÃlicos instalados ou em processo de construÃÃo na presente Ãrea de estudo, constatou-se que todas as Ãreas ocupadas pelas estruturas internas daqueles empreendimentos sÃo diretamente ou indiretamente degradadas devido à alteraÃÃo da morfologia e fisionomia das unidades geoambientais, tendo como efeitos mais marcantes: desmatamento e soterramento das dunas fixas, fixaÃÃo artificial e/ou compactaÃÃo de dunas, impactos na hidrografia superficial e subterrÃnea e soterramento de lagoas interdunares. Dentro do que foi exposto, sugere-se a implantaÃÃo de uma polÃtica de planejamento participativo que envolva o monitoramento e o controle socioambiental de empreendimentos potencialmente degradantes da planÃcie litorÃnea de Trairi, de modo a minimizar os efeitos adversos de suas instalaÃÃes. / This work deals with impact analysis on coastal dynamics resulting from the implementation of wind farms in the municipality of Trairi-CE. Though wind power is considered an energy source that does not generate waste, the installation from those businesses triggers significant landscape changes that can compromise the structure and functioning of landscapes where such activities are developed. This situation takes on greater significance when wind farms are installed in fragile environments of the coastal plain, a fact that undermines the power clean speech in question. The geoenvironmental analysis (TRICART, 1977; SOUZA, 2003; ROSS, 2006; MEIRELES, 2006, 2008, 2011; SOUZA et al, 2009) and the legal discussion of environment related at the aspects of the Brazilian wind potential, environmental impact assessment and environmental licensing, constitute the essential theoretical basis for the development of this work. Based on the identification and analysis of environmental impacts resulting from the implementation of wind farms, it was found that the majority occur on the field of mobile dunes. This is due to its significant morphology front to wind capturing aisles in the coastal zone. However, both these environments as the others that make up the coastal systems are extremely fragile and play fundamental role in sediment flow of the coastal plain. Given the observations of installed wind farms or under construction ones in this area of study, it was found that all the areas occupied by the internal structures of those undertakings are directly or indirectly degraded due to the change of morphology and physiognomy of geoenvironmental units, with the effects more striking: deforestation and burial of fixed dunes, artificial fixing and/or compression dunes, impacts on surface and groundwater hydrology and burial of inter-dune ponds. Within the foregoing, it is suggested the implementation of a participatory planning policy that involves monitoring and environmental control of potentially degrading enterprises of the coastal plain of Trairi, in order to minimize the adverse effects of its facilities.

nÃo hà / The greater extent of Cearà State (about 90% of its territory) is supplied by winds of the order of 3.5 to 5m / s. On the same extent of territory lie the settlements of farmers (responsible for producing most of the food consumed in our territory) are located in these same regions and possess not support the industries in developing specific equipment to meet the demand energy of these, since the application of wind turbines for power generation is not appropriate. We could use for this purpose, small generators that mostly have curves also not appropriate to these sites. This paper presents a model for designing blades for wind turbines with a view to use in areas characterized as low wind using camber profile. A mathematical model was developed for the design and modeling of the blades of a rotor starting data of wind speeds characteristic of regions of settlements of farmers, potency and specific characteristics required for the installation site generating dimensional parameters enabling the manufacture of rotor blades . The validation model used academic software for comparative data generated by the model. As a way to refine the model, we propose preparation of prototype scale using the methodology presented dimensional analysis coefficients Pi-terms for this purpose. / Grande extensÃo do Estado do Cearà (cerca de 90% de seu territÃrio) à suprida por ventos com velocidade de 3,5 a 5m/s. Nesta mesma extensÃo do territÃrio, encontram-se os assentamentos de agricultores familiares que sÃo responsÃveis pela produÃÃo da maior parte dos alimentos consumidos em nosso territÃrio. Poder-se-ia utilizar para este fim, aerogeradores comerciais de pequeno porte. PorÃm em sua maioria, possuem curvas caracterÃsticas nÃo adequadas (visto nÃo ser para regiÃes com baixas velocidades de vento). Por nÃo possuirem apoio das indÃstrias no desenvolvimento de equipamentos especÃficos para o atendimento da demanda em energia elÃtrica a estes locais, este trabalho apresenta uma modelagem para projeto de pÃs para aerogeradores com vistas a utilizaÃÃo em regiÃes caracterizadas como baixo vento utilizando perfil cambado. Um modelo matemÃtico foi elaborado para o dimensionamento e modelagem das pÃs de um rotor apartir de dados de velocidades de vento caracterÃsticos das regiÃes de assentamentos de agricultores, potÃncia requerida e caracterÃsticas especificas do local de instalaÃÃo gerando parÃmetros dimensionais que permitam a fabricaÃÃo das pÃs do rotor. A validaÃÃo do modelo utilizou o software FoilSim para comparativo dos dados gerados pelo modelo. Como forma de refinamento do modelo, propÃs-se elaboraÃÃo de protÃtipo em escala com uso da metodologia de anÃlise dimensional apresentando coeficientes Pi-termos para este propÃsito.

nÃo hà / The main objective of this work is to present a site evaluation study for the Power performance generator of small scale wind turbines (AEPP). The Brazilian norm ABNT NBR IEC 61400-12-1 and its annexes A (obstacle valuation) and B (terrain assessment) were used as reference. Two source codes were written in the R language in order to automate the evaluation process. Both source codes were validated through direct comparison between the results of the developed R codes and the results obtained by DNV GL, which has ISO17025 international laboratory certification for power performance measurements of wind turbines according to the IEC standard. The validated code was then used to evaluate possible positions for the AEPP power performance measurement in UFC. The topographic map was downloaded from the free database SRTM and the characteristic obstacles were determined by satellite images and photos of the area. Altogether, three areas and their respective pairs AEPP â anemometric tower were analyzed regarding their available measurement sector and the necessity or not to perform site calibration. / Este trabalho tem o objetivo de apresentar o estudo de avaliaÃÃo do local para mediÃÃo de curva de potÃncia de aerogeradores de pequeno porte (AEPP). Foi utilizada como referÃncia a norma brasileira ABNT NBR IEC61400-12-1 e seus anexos A (avaliaÃÃo de obstÃculos) e B (avaliaÃÃo do terreno). Foram escritos dois cÃdigos-fonte na linguagem R para automatizar o processo de avaliaÃÃo. Os cÃdigos-fonte foram validados por comparaÃÃo direta entre os resultados obtidos pelos cÃdigos desenvolvidos em R e os resultados obtidos pela empresa DNV GL, que possui certificaÃÃo internacional de laboratÃrio ISO17025 para mediÃÃo de curva de potÃncia de aerogeradores segundo a norma IEC. O cÃdigo validado foi entÃo utilizado para avaliar possÃveis locais para mediÃÃo de curva de potÃncia de AEPP na prÃpria UFC. O mapa topogrÃfico do local foi adquirido da base de dados gratuita SRTM e os obstÃculos do local foram caracterizados por imagens de satÃlite e fotos da regiÃo. No total, trÃs Ãreas e os respectivos pares AEPP â torre anemomÃtrica foram analisados em relaÃÃo ao setor de mediÃÃo disponÃvel e a necessidade ou nÃo de calibraÃÃo do local.

Este trabalho apresenta um estudo para aerogerador de pequeno porte projetado inicialmente para uso residencial. A ênfase está na modelagem e simulação virtual da estrutura das pás em compósito de fibra de vidro. A modelagem geométrica foi feita com software para desenho assistido por computador (CAD 3D). Para o projeto, foi escolhido o perfil MH110 que apresenta boa relação entre coeficiente de sustentação e coeficiente de arrasto e facilidade de fabricação. Os parâmetros como o diâmetro do rotor, a corda e a torção da pá, as relações entre velocidades e a aplicação de cargas na estrutura do material utilizado foram definidos segundo bibliografia específica, software para análise de perfil aerodinâmico e simulações pelo método dos elementos finitos. Procurou-se buscar sempre a maior eficiência, segurança e economia. O material considerado para o projeto das pás foi projetado para resistir às tensões decorrentes de operação em condições consideradas normais e para rajadas de vento. A simulação pelo método dos elementos finitos foi conduzida com ferramenta computacional e levou em conta os limites de falha do material utilizado. A geometria foi simulada sem reforço interno e apresentou baixo deslocamento quando submetida às cargas aerodinâmicas de empuxo e rotacional. Ao realizar simulação com critério de falha, foi possível determinar a espessura mais adequada para o material compósito e verificar seu comportamento de acordo com diferentes velocidades de vento. / This work presents a study for small wind generator designed for residential usage. The emphasis is modeling and virtual simulation of the blade structure made in composite material (fiberglass). Geometric modeling was performed by computer aided design (CAD 3D) software. The MH110 profile was chosen for design because it presents good ratio of lift coefficient and drag coefficient, and manufacturing facility. Parameters such as rotor diameter, chord and blade twist, the relationship between the blade speeds, and the application of loads on the material used were defined according to specific bibliography, software for airfoil analysis and simulations by finite element method. It tried to always seek most efficiency, safety and economy. The material was designed to withstand the stresses arising from operation under conditions considered normal and wind gusts. The simulation by finite element method was conducted by computational tool and took into account the material failure criterion. The geometry was simulated without internal reinforcement and presented low displacement when subjected to aerodynamic loads of thrust and rotational forces. When performing simulation with the failure criterion, it was possible to determine the most appropriate thickness for the composite material and verify its behavior under different wind speeds.