O que é uma hélice eólica?
Uma hélice eólica é um dispositivo mecânico que converte energia eólica em um movimento rotacional para produzir trabalho. Esses dispositivos têm sido usados em todo o mundo há séculos para executar uma variedade de tarefas, incluindo bombear água e moer grãos. As hélices eólicas geralmente consistem em uma cabeça de impulsor que aciona uma máquina ou gerador através de uma caixa de engrenagens. A cabeça do impulsor pode ser fixa ou girada para seguir o vento por meio de um conjunto de leme ou mecanismo de acionamento automatizado. As hélices movidas a vento modernas são amplamente utilizadas para gerar energia elétrica, bombear água e acionar os instrumentos das estações meteorológicas.
A energia do vento foi aproveitada de várias maneiras para produzir trabalho por centenas de anos. Basta pensar nas velas rebocadoras dos navios dos anos passados ou no moinho holandês por excelência para encontrar exemplos da natureza duradoura da energia eólica. Embora a hélice eólica não seja de forma alguma uma nova invenção, ela ainda hoje tem uso considerável, com o foco global cada vez maior na geração de eletricidade limpa e renovável, impulsionando a tecnologia de energia eólica em um ritmo saudável. As hélices eólicas são simples, eficientes e fazem uso de uma das fontes de energia mais abundantes e renováveis da natureza, tornando-as "máquinas ecológicas" ideais.
A hélice eólica, ou turbina eólica, como é mais comumente conhecida, faz uso de um mecanismo simples e rotativo de hélice livre para aproveitar a energia eólica para produzir trabalho. Os impulsores que acionam máquinas movidas a vento seguem muitas tendências de design diferentes, desde tipos de hélices de aeronaves convencionais até variantes de caixas de ripas. Existem duas orientações básicas de design usadas em máquinas de hélice eólica: horizontal e vertical. Todos operam com um princípio semelhante, embora o conjunto do impulsor gire um eixo através de uma caixa de engrenagens para acionar vários mecanismos.
Turbinas eólicas de acionamento horizontal são os tipos e mecanismos de acionamento mais comuns, como bombas de água, geradores e instrumentos meteorológicos. Os projetos do impulsor em hélices de vento de tração horizontal tendem a se inclinar mais para os tipos de aeronaves convencionais. Os instrumentos das estações meteorológicas costumam utilizar uma série ou copos radiais em forma de tigela como impulsores, enquanto as turbinas eólicas geradoras de energia usam projetos de pás finas e longas. Uma característica deste tipo de hélice de vento é que ele precisa ser transformado no vento para funcionar corretamente. Isso geralmente é conseguido conectando um leme à cabeça da hélice ou girando a cabeça eletricamente através de um mecanismo de acionamento separado.
Os projetos de hélices de vento de acionamento vertical normalmente usam impulsores cilíndricos do tipo caixa cilíndrica para acionar um eixo verticalmente orientado. Esses projetos são geralmente usados para geração de energia e acionamentos por instrumentos meteorológicos. Eles são particularmente eficazes porque a superfície total de sustentação do vento dos impulsores tende a ser maior que os projetos de hélices convencionais. A principal vantagem de usar esse design é que ele é unidirecional e não precisa ser constantemente transformado no vento.