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2022-05-02

Análise comparativa de torres de aerogeradores terrestres

O objetivo desta tese de mestrado é analisar e comparar o comportamento estrutural de dois tipos de torres de aerogeradores terrestres, bem como as suas possíveis aplicações no setor da energia eólica da Grécia. Os tipos a serem comparados são uma torre tubular, a mais comum, e uma torre triangulada. No artigo, as torres são apresentadas detalhadamente, sendo explicadas as vantagens e desvantagens de cada uma.

Autor
Ioannis Eirinaios Chatzitolios, Stergios Nousios
Universidade

Universidade Aristóteles de Salónica

Para que a análise das torres forneça resultados comparáveis, foi adotado um modelo comum de turbina eólica de 5 MW com uma altura de 90 metros. A simulação e o cálculo estrutural foram realizados utilizando os programas RFEM e RSTAB da Dlubal e os respetivos módulos adicionais. A geometria de cada modelo foi finalizada após um ciclo de tentativa e erro. Para ambos os modelos, a classe de aço utilizada foi S355 e as forças atuantes em cada torre foram o peso próprio da estrutura, o peso da turbina eólica e o impulso causado pelo rotor e os respetivos momentos de derrubamento no topo mais o perfil de pressão do vento ajustado a cada modelo. As verificações adequadas foram realizadas de acordo com as especificações do Eurocódigo.

A comparação dos resultados da análise revelou que a estrutura tubular é, como esperado, mais pesada do que a triangulada e o deslocamento total da sua parte superior é significativamente maior. Quanto ao modelo triangulado, o momento desenvolvido na base foi muito inferior, o que permite concluir que não é necessária uma fundação tão robusta. Por outro lado, o número de elementos e a complexidade do modelo triangulado fazem com que a montagem seja muito demorada e a manutenção seja exigente e perigosa. Em resumo, pode dizer-se que os resultados da análise em combinação com as funções já conhecidas dos modelos individuais confirmam por um lado a tendência para a preferência do modelo tubular e, por outro lado, mostram que a torre triangulada é uma alternativa viável com um grande potencial, especialmente se o foco for a minimização dos custos.


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