Avaliação de métodos de medição de dados de vento
Existem vários métodos de registo de dados de medição do vento e, frequentemente, são aplicados vários métodos ao mesmo tempo.
Método de Rayleigh
Avalia a função de distribuição de probabilidade cumulativa de Rayleigh. Trata-se de um método variacional direto, no qual o mínimo de uma função definida num espaço linear normado é aproximado por uma combinação linear de elementos desse espaço. Este método produz soluções quando uma forma analítica para a solução verdadeira pode ser intratável. É aplicado para calcular as flutuações prováveis no local quando apenas se conhece a velocidade média do vento na região.
A distribuição de Rayleigh utiliza uma fórmula geral fixa e reflecte as caraterísticas regionais apenas até certo ponto.
Método de Weibull
O conhecimento de dois parâmetros é necessário para este método: o fator de escala A e o parâmetro de forma C. Este método descreve as circunstâncias do vento mais exatamente do que o método de Raleigh, uma vez que a forma da distribuição real é tida em conta. Com um valor do parâmetro C = 2, a fórmula é idêntica à da distribuição de Rayleigh.
Classificação dos dados de medição
Este procedimento é utilizado para estruturar e minimizar os dados de medição a um mínimo absoluto (apenas as necessidades absolutas). Existem dois métodos de classificação:
- Avaliação da velocidade do vento em dois níveis
- A escala está dividida em segmentos de largura constante.
A frequência é registada e contada em intervalos de um ou dez minutos para avaliar se os valores estão dentro dos limites da classe. Durante um período de tempo, é criada uma distribuição de frequências para avaliar a distribuição relativa, através de uma divisão dos valores de classe pelo número total de medições. Os dados medidos têm de ser corrigidos em duas etapas, de modo a cumprir os requisitos e as normas (validade a longo prazo na altura do cubo).
Transformação para a altura do cubo
Uma vez que as medições do vento são normalmente geradas a um nível inferior à eventual altura do cubo da potencial turbina eólica, é necessária uma transformação dos dados. Este valor é normalmente determinado com o comprimento de rugosidade do local possível para cada sector de direção (por exemplo, contorno do solo). Podem ser aplicadas tabelas para o comprimento de rugosidade, que dão uma descrição dos valores aproximados da envolvente.
No entanto, um método muito mais fiável e preciso consiste em recolher a medição do vento a duas alturas diferentes.
Correlação de dados a longo prazo
Os dados de medição devem ser recolhidos durante um período de, pelo menos, um ano para garantir que as flutuações sazonais são tidas em conta. Os dados de um único ano devem então ser comparados com os dados de longo prazo. As velocidades do vento podem diferir bastante - até 20% - da média a longo prazo.
Os dados de correlação a longo prazo podem frequentemente ser obtidos a partir de estações meteorológicas profissionais próximas, de aeroportos ou de parques eólicos existentes. O padrão de medição destes dados externos pode ser inferior ao dos dados recolhidos na estação de medição.
O mais importante é garantir a continuidade fiável dos dados externos (por exemplo, não são aceitáveis dados de uma estação meteorológica que tenha sido deslocalizada num dado momento) e que o local utilizado para os dados de correlação seja comparável.
Rosa dos ventos
A avaliação sem obstáculos da direção do vento é essencial para permitir o posicionamento ideal das turbinas eólicas. São necessárias informações sobre a distribuição das velocidades do vento e a frequência da variação das direcções do vento, bem como a avaliação do comprimento da rugosidade do local.
Para visualizar isto, podes desenhar um diagrama de rosa dos ventos com base em observações meteorológicas da velocidade e direção do vento. Um círculo é dividido em 12 - 36 sectores. O raio das 12 cunhas mais exteriores e largas indica a frequência relativa de cada uma das 12 direcções do vento, ou seja, em que percentagem do tempo o vento sopra nessa direção.