Tendências de velocidade de ponta

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Não há razão fundamental para a velocidade de ponta mudar com a escala. No entanto, para turbinas em terra, as restrições de emissão de ruído acústico aumentam como função de potência para a velocidade da ponta, e por isso muitas vezes limitam a velocidade da ponta. Este era especialmente o caso quando as turbinas operavam predominantemente em modo de velocidade fixa. As turbinas eólicas de velocidade variável têm maior flexibilidade operacional e podem se beneficiar de uma velocidade nominal elevada, mas ainda operam com velocidade reduzida (à noite, por exemplo) em áreas sensíveis ao ruído. Uma velocidade de ponta mais alta tem a vantagem de que, para uma determinada potência de saída, o torque no trem de acionamento é reduzido e, portanto, a massa e o custo do trem de acionamento também diminuem.

Figure 3.21: Tendência da velocidade de ponta

Source: Garrad Hassan

Offshore, há um claro benefício potencial em velocidades de ponta mais altas, e menos constrangimento nos níveis de emissão acústica. No entanto, com o aumento da velocidade da ponta, a solidez da pá diminui (num desenho optimizado do rotor), e as pás tenderão a tornar-se mais flexíveis. Isto pode ser benéfico para as cargas do sistema, mas problemático para manter a atitude preferida de vento para cima, com uma folga adequada da torre das pontas das pás em condições extremas de carga. Os dados listados sobre a velocidade da ponta de projeto (Figura 3.21) mostram um aumento com a escala, embora com grande dispersão nos dados. É evidente que o teto atual está em torno de 90 m/s, mas também que, para restringir a massa do topo da torre, turbinas offshore muito grandes não irão adotar velocidades de ponta de projeto muito abaixo de 80 m/s.