Turbinas eólicas de pequeno e médio porte: pioneiras da energia verde no campo da energia distribuída.

Turbinas eólicas de pequeno e médio porte geralmente se referem a equipamentos de energia eólica com potência inferior a 500 quilowatts, que fornecem eletricidade para residências, fazendas, comunidades, pequenas empresas, microrredes ou instalações isoladas da rede elétrica.

Turbinas eólicas de pequeno porte: geralmente se referem a modelos que variam de 1 kW a 10 kW, utilizadas principalmente em residências isoladas da rede elétrica ou conectadas à rede, pequenas fazendas, etc.

Turbinas eólicas de médio porte: geralmente se referem a modelos que variam de 10 kW a 500 kW, utilizadas principalmente em comunidades, escolas, pequenas e médias empresas, estações base de comunicação, irrigação agrícola, etc.
(Nota: Por vezes, os geradores com potência inferior a 1 kW são designados como "micro", enquanto os com potência superior a 100 kW são classificados como "grandes".)

Os principais tipos estruturais incluem turbinas eólicas de eixo horizontal e turbinas eólicas de eixo vertical.

A turbina eólica de eixo horizontal, com o eixo de rotação do rotor paralelo ao solo, é semelhante a uma turbina eólica de grande porte. Sua tecnologia consolidada e alta eficiência na utilização da energia eólica a tornam a principal opção no mercado. Geralmente, possui um leme de cauda ou um sistema de guinada ativa, que precisa ser alinhado com a direção do vento, gera um nível de ruído relativamente alto e é instalado em grandes alturas.

Turbina eólica de eixo vertical, com o eixo de rotação do rotor perpendicular ao solo. Não necessita de vento, podendo captar vento em qualquer direção. Apresenta baixo ruído de operação e é de fácil manutenção. A eficiência de aproveitamento da energia eólica é geralmente menor do que a das turbinas de eixo horizontal.

Um sistema completo de geração de energia eólica de pequeno e médio porte normalmente inclui uma turbina eólica, com gerador, pás, cubo e fuselagem, além de um sistema de leme/guinada para turbinas de eixo horizontal, que mantém o alinhamento com a direção do vento. Torres sustentam as turbinas eólicas em grandes altitudes para captar ventos mais fortes e estáveis. O sistema de controle é responsável por monitorar a partida, o desligamento, a segurança e o status operacional do sistema. Um sistema de armazenamento de energia (para sistemas isolados da rede) armazena o excesso de energia elétrica para uso na ausência de vento. O inversor possui um inversor para sistemas isolados que converte a energia CC da bateria em energia CA para eletrodomésticos. Há também um inversor conectado à rede que converte a eletricidade gerada pelas turbinas eólicas em corrente alternada com a mesma frequência e fase da rede, e a injeta na rede.

Os cenários de aplicação de turbinas eólicas de pequeno e médio porte incluem aplicações isoladas da rede elétrica e aplicações conectadas à rede. Aplicações isoladas da rede para estações base de comunicação: fornecimento de energia para estações base de comunicação móvel em áreas remotas. Monitoramento de estradas: fornecimento de energia para equipamentos de monitoramento em rodovias e túneis. Aplicações agrícolas e pecuárias: como cercas elétricas para pastagens, irrigação para terras agrícolas, fornecimento de energia para barcos de pesca, etc. Uso externo e emergencial: fornecimento de energia para veículos recreativos, acampamentos e situações de desastre. Aplicações conectadas à rede para usuários comerciais: instalação de turbinas eólicas de média potência em fábricas, parques, etc., para reduzir custos de eletricidade, autossuficiência energética e conexão do excedente de energia à rede. Escolas e comunidades: como projeto de divulgação científica e demonstração de energia limpa.

A vantagem das turbinas eólicas de pequeno e médio porte reside na geração de energia distribuída, que permite a produção de eletricidade no local e reduz as perdas na transmissão a longa distância. A energia limpa, com zero emissões de carbono, pode ser integrada a um sistema fotovoltaico, melhorando a confiabilidade do fornecimento de energia. Um sistema conectado à rede elétrica pode compensar parte ou a totalidade do consumo de eletricidade da rede.

As limitações das turbinas eólicas de pequeno e médio porte residem no fato de que elas normalmente exigem uma velocidade média anual do vento de pelo menos 4 a 5 metros por segundo, além de um local aberto e desobstruído. O investimento inicial é relativamente alto, e os custos do próprio equipamento e da instalação (especialmente da torre) são elevados.
A velocidade e a direção do vento são variáveis, e a potência de saída é instável; pode causar interferência sonora aos moradores próximos.

Se você está considerando instalar uma turbina eólica de pequeno a médio porte, precisa avaliar os recursos eólicos: utilize equipamentos profissionais para coletar dados por pelo menos um ano ou consulte informações meteorológicas locais. Esta é a etapa mais crucial. Calcule a demanda de eletricidade: Identifique sua carga e consumo de energia elétrica para determinar quanta energia as turbinas eólicas precisam. Escolha o tipo apropriado: Com base em suas necessidades e no ambiente, escolha uma turbina com eixo horizontal ou vertical. Inspeção do local: Certifique-se de que haja espaço aberto suficiente e mantenha a turbina longe de obstáculos como prédios e árvores. Entenda as regulamentações: Consulte o governo local sobre licenças de construção, restrições de altura, normas de ruído e políticas de conexão à rede elétrica. Escolha marcas e instaladores confiáveis: Opte por produtos certificados e de boa reputação, além de uma equipe de instalação profissional para garantir segurança e assistência pós-venda. Análise econômica: Calcule o período de retorno do investimento, levando em consideração os custos do equipamento, taxas de instalação, custos de manutenção e economia de energia/subsídios.

Turbinas eólicas de pequeno e médio porte são ferramentas poderosas para alcançar a autossuficiência energética e uma vida sustentável, sendo especialmente adequadas para áreas com bons recursos eólicos e redes elétricas precárias. No entanto, não se trata de uma solução universal que se beneficia apenas da instalação, e seu sucesso depende muito de uma avaliação criteriosa e de uma instalação e manutenção profissionais desde o início. Antes de tomar uma decisão, certifique-se de realizar uma pesquisa e um planejamento completos.