Menu
A busca por sistemas de geração de energia elétrica renováveis e eficientes tem sido cada vez mais necessária para toda a sociedade, visto a crescente necessidade desta forma de energia, dos problemas sociais e, principalmente, ambientais correlacionados aos tradicionais sistemas baseados na utilização de combustíveis fósseis. Diante das diversas fontes de energias renováveis disponíveis na natureza, a geração de energia ondomotriz tem se destacado, visto o potencial no mundo e as tecnologias atuais que permitem que os custos de implantação, operação e manutenção sejam reduzidos. Dentro destas tecnologias, a utilização de sistemas de tomada de força hidráulicos apresenta bons resultados para os diversos tipos de localização dos parques de geração, sejam os mais afastados ou mais próximos da costa. Para o projeto destes sistemas de geração de energia ondomotriz, diversos modelos computacionais podem ser utilizados, porém, sua integração tem sido bastante complexa, pelo fato de que alguns softwares permitem somente a simulação fluidodinâmica com partes mecânicas, ou somente um modelo de acionamento hidráulico sem correlação da movimentação de atuadores e válvulas. Desta forma, através da utilização do software MATLAB e sua ferramenta de simulação Simulink, com suas bibliotecas Simscape e Simscape Fluids, elaborou-se um modelo de simulação para um sistema de tomada de força hidráulica, que permite a variação de escala, número de flutuadores, componentes hidráulicos e com possibilidade para a integração de dados oriundos de outro software. Sua validação foi realizada através de um modelo reduzido ensaiado em um tanque de ondas, nas instalações do Lactec, onde suas limitações são apresentadas e perspectivas futuras de ampliação são consideradas. Através das simulações e testes do circuito hidráulico no tanque de ondas, os resultados obtidos indicam a possibilidade de conversão de até 18,06 W de potência pelo PTO (Power Take-Off) para uma onda com potência média disponível de 40,32 W/m.
The search for renewable and efficient electric power generation systems has been increasingly necessary for all of society, given the growing need for this form of energy and the social and, mainly, environmental problems related to traditional systems based on the use of fossil fuels. Given the various sources of renewable energy available in nature, wave energy generation has stood out, given the potential in the world and current technologies that allow the costs of implementation, operation and maintenance to be reduced. Within these technologies, the use of hydraulic power take-off systems presents good results for the different types of location of the generation parks, whether the furthest or closest to the coast. For the design of these wave power generation systems, several computational models can be used, however, their integration has been quite complex, due to the fact that some software only allow fluid dynamic simulation with mechanical parts, or only a hydraulic drive model without correlation of the movement of actuators and valves. Thus, through the use of MATLAB software and its simulation tool Simulink, with its Simscape and Simscape Fluids libraries, a simulation model was developed for a hydraulic power take-off system, which allows for the variation of scale, number of floats, hydraulic components and with the possibility to integrate data from other software. Its validation was carried out through a reduced model tested inside a wave tank, in the Lactec installations, where its limitations are presented, and future expansion perspectives are considered. Through simulations and tests of the hydraulic circuit in the wave tank, the results obtained indicate the possibility of converting up to 18,06 W of power by the PTO (Power Take-Off) to a wave with an average available power of 40,32 W/m.
Data da defesa: 23/02/2022
Banca Examinadora
Orientador (a): Renato de Arruda Penteado Neto (Lactec)
Membro da Banca: Vitoldo Swinka Filho (Lactec)
Membro da Banca: Emerson Luiz Alberti (ELEJOR)
Palavra(s)-Chave: Energia renovável. Geração de energia ondomotriz. PTO hidráulico. Modelo hidráulico de simulação.
Keywords: Renewable energy. Wave energy converter. Hydraulic PTO. Hydraulic simulation model.
