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Previous issue date: 2014-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work is in the context of distributed micro-generation through the use of wind power in urban areas. Generally, the installation of wind power generation systems is preceded by an analysis of the potential generation. From a study of methods and technologies for monitoring the wind velocity, it was decided to develop a monitoring system formed by a network of 10 sensor nodes capable of recovering energy from the environment for its operation, avoiding the need for batteries or connection to the power network. Each sensor node is comprised of a micro-turbine that feeds a DC generator, and an RF transceiver for sending data to a processing center. While providing a voltage dependent on wind speed, the set micro-turbine generator provides the energy necessary for the operation of the transceiver. The performance of the prototype was evaluated by means of a wind tunnel developed during the work. The system included a data acquisition board with microcontroller to measure the voltage at the output of the generator (in different load conditions), a reference anemometer to measure the wind speed in the tunnel, and a computer for acquisition and processing of the experimental data. The developed sensor node is able to operate with speeds greater than 3.5 m/s, threshold near the operating threshold of wind turbines for distributed generation wind (3.0 m/s).
Keywords: Wind Micro-turbine, Monitoring Wind Speed, Sensor Node. / Este trabalho se insere no contexto da micro-geração distribuída através do aproveitamento da energia eólica em áreas urbanas. Geralmente, a instalação de sistemas de geração eólica é precedida por uma análise do potencial de geração. A partir de um estudo de métodos e tecnologias para o monitoramento da velocidade do vento, decidiu-se por desenvolver um sistema de monitoramento formado por uma rede de 10 nós sensores capazes de recuperar energia do ambiente para seu funcionamento, de forma a evitar a necessidade de baterias ou conexão à rede elétrica. Cada nó sensor é composto por uma microturbina que alimenta um gerador CC, e um transceptor RF para envio dos dados a uma central de processamento. Ao mesmo tempo em que fornece uma tensão dependente da velocidade do vento, o conjunto microturbina-gerador fornece a energia necessária ao funcionamento do transceptor. O desempenho do protótipo desenvolvido foi avaliado por intermédio de um túnel de vento desenvolvido ao longo do trabalho. O sistema de aquisição de dados incluiu uma placa com microcontrolador para medição da tensão na saída do gerador (em diferentes condições de carga), um anemômetro de referência para medição da velocidade do vento no túnel, e um computador para aquisição e processamento dos dados experimentais. O nó sensor desenvolvido é capaz de funcionar com velocidades do vento maiores que 3,5 m/s, limiar próximo do limiar de funcionamento das turbinas eólicas para geração distribuída (3,0 m/s).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/5301 |
| Date | 28 February 2014 |
| Creators | Braquehais, Jeanne Elizabeth de Paula |
| Contributors | Souza, Antonio Augusto Lisboa de |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFPB, BR, Engenharia Elétrica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 207662918905964549, 600, 600, 600, 600, -6106847314500296694, -1431013593610671097, 2075167498588264571 |
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