Avaliao Comparativa do Perfil de Velocidades Utilizando ... ? Excel, obtendo informaes como

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  • XI Salo de Iniciao Cientfica PUCRS, 09 a 12 de agosto de 2010

    XI Salo de

    Iniciao Cientfica PUCRS

    Avaliao Comparativa do Perfil de Velocidades Utilizando Dados de Torre Meteorolgica e Ferramenta Computacional

    Cssia Pederiva de Oliveira1, Prof. Dr. Jorge Antonio Villar Al1 (orientador)

    1 CE-EOLICA- Faculdade de Engenharia, PUCRS.

    Resumo

    Introduo

    Atualmente existe cada vez mais a implementao de parques elicos no mundo e para

    este crescimento de extrema importncia a avaliao do potencial elico na rea desejada.

    Para esta avaliao necessrio a instalao de torres meteorolgicas que hoje em dia

    alcanam at 100m de altura, onde so instalados 03 a 04 anemmetros que registram a

    velocidade por um perodo de 12 meses. Neste trabalho ser apresentado um estudo de

    potencial elico na rea So Joo do Cariri, Pernambuco, Brasil. Utilizando o WindStation

    como ferramenta computacional.

    Metodologia

    Avaliou-se o potencial elico

    atravs dos dados do Projeto Sonda da

    estao So Joo do Cariri, situada em

    Pernambuco, Brasil. Onde a torre est

    localizada numa latitude de -7,3817 e

    longitude de -36,5272 com uma altitude de

    486m acima do nvel do mar. Os dados

    analisados so de 12 meses (ano de 2008)

    com periodicidade de 10 minutos onde

    esto localizados dois anemmetros de

    hlice um a 25m e o outro a 50m.

    Figura 1 Torre meteorolgica So Joo do Cariri

    2601

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    Primeiramente, foi realizada uma anlise estatstica com a ferramenta computacional

    Excel, obtendo informaes como velocidade mdia mensal e anual, direo do vento

    predominante em cada ms e anualmente entre outras informaes mais relevantes. Grficos

    como o perfil de velocidade, distribuio de Weibull e rosa dos ventos tambm foram

    gerados. O tratamento foi realizado para cada ms concentrando as informaes em tabelas

    mensais, a partir da anlise feita ms a ms obtemos a anlise anual.

    Alm disso, tambm se analisou a estao So Joo do Cariri no WindStation,

    software que simula numericamente os fluxos turbulentos de terrenos complexos atravs da

    elevao e rugosidade do terreno, que no final gera o perfil de velocidade da localidade que

    possibilita a comparao com o perfil de velocidade real, gerado a partir da anlise estatstica.

    Resultados

    A Fig. 2 mostra as velocidades mdias mensais decorridas no ano de 2008 em So

    Joo do Cariri. Nota-se que a velocidade mdia a 50m maior no ms de outubro,

    aproximadamente, 7m/s e a menor velocidade no ms de abril perto de 3,5 m/s

    0,00

    1,00

    2,00

    3,00

    4,00

    5,00

    6,00

    7,00

    8,00

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

    Meses

    Vel

    oci

    dad

    e (m

    /s)

    Figura 2 Mdias mensais dos 12 meses

    A Fig. 3 observa-se a elevao do terreno em trs dimenses. Na Fig. 4 analisa-se a

    escala de velocidade dada pela simulao do terreno na rea desejada, neste caso de 10m.

    Nesta figura, tambm nos mostra o ponto de velocidade mnima em branco e o ponto de

    velocidade mxima em vermelho (muito prximo ao limite da rea limitada).

    2602

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    Figura 3 Elevao do terreno no em 3D So Joo

    do Cariri Figura 4 Avaliao do potencial elico - escala

    de velocidades

    A Fig. 6 mostra dois perfis de

    velocidades o primeiro obtido com a

    anlise estatstica dos dados reais atravs

    da lei exponencial, e o segundo com a

    WindStation atravs da elevao e

    rugosidade do terreno, onde tambm o

    programa utiliza a lei exponencial para

    gerao do perfil de velocidade.

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 1 2 3 4 5 6 7

    Velocidade (m/s)

    Altu

    ra (m

    )

    WINDSTATION LEI EXPONENCIAL

    Figura 5 Perfil de velocidades do WindStation e

    Lei exponencial (anlise em Excel)

    Concluso

    Atravs desta anlise posso concluir que tanto o perfil de velocidade obtido no Excel

    com os dados da torre meteorolgica e no WindStation so muito prximos no qual observa-

    se que a mdia anual a 100m de altura no ultrapassa de 6 m/s. Parques elicos geralmente

    so implementados a 6m/s a 7m/s.

    Referncias LOPES, A. M. G. WindStation. Users Manual. Version 2.0.2. 2009. SONDA. Sistema nacional de dados ambientais. Ministrio da Cincia e Tecnologia. Disponvel em: Acesso em: 03 Abr. 2009. WEBER, E.; HASENACK, H.; FERREIRA, C.J.S. 2004. Adaptao do modelo digital de elevao do SRTM para o sistema de referncia oficial brasileiro e recorte por unidade da federao. Porto Alegre, UFRGS Centro de Ecologia FULANO, R., Modelo Para Livro. Local de Edio: Editora. 2008.

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