Controlador de carregamento de baterias para turbinas eólicas de pequeno porte

Abstract

A energia elétrica é considerada a mais nobre das formas de energias secundárias atualmente disponíveis. Torna-se difícil imaginar a sociedade moderna sem o advento da energia elétrica, das facilidades e do conforto que ela proporciona. O avanço tecnológico que a humanidade experimentou ao longo do tempo tem expressiva contribuição do controle e do uso da energia elétrica. Na eletrificação de locais remotos onde o acesso à rede elétrica convencional é difícil e onde os custos de instalação e manutenção são proibitivos ou inviáveis, as soluções a partir de fontes renováveis de energia e particularmente por energia eólica tem-se mostrado técnica e economicamente viáveis. Para tais aplicações a utilização de pequenas turbinas eólicas é uma solução para atender às comunidades mais afastadas dos grandes centros urbanos e dos centros de geração de eletricidade. A proposta desta Dissertação é projetar e implementar o protótipo de um Controlador de Carregamento de Baterias para Turbinas Eólicas de Pequeno Porte. Esse Controlador deverá viabilizar a recarga de um banco de baterias inserido no sistema, de modo garantir a estabilidade de tensão de forma confiável e economicamente viável, e que possa também, alimentar cargas CC ou inversores CC/CA. O presente Trabalho foi desenvolvido para uma Turbina Eólica WG910 com potência nominal de 100Watts, de fabricação da Marlec Co, cuja caracterização elétrica foi realizada a partir de experimentos em bancada de testes. O foco principal deste Trabalho foi a concepção de um Circuito Controlador de Carregamento de Baterias que viabilizasse o carregamento de baterias em baixas velocidades de vento e que além de controlar o fluxo de carga para a bateria efetuasse também a supervisão das condições de carga/descarga dela. Os resultados obtidos revelaram que com o advento do circuito Dobrador de Tensão a partir de uma velocidade de vento de 5m/s já havia aproveitamento de energia suficiente para promover o carregamento de bateria enquanto que sem o citado Circuito a energia somente seria aproveitada para a mesma finalidade, a partir de velocidades de vento de 8m/s. O estudo da viabilidade econômica da implementação do Circuito Controlador de Carregamento de Baterias mostrou que ao ser usado na cidade de Olinda-PE, com uma Turbina Eólica WG910, obtém-se no ano, o mesmo aproveitamento de energia que três Turbinas iguais juntas, ao custo de 30% do preço de uma delas