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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Dissertação

Título: GERENCIAMENTO TÉRMICO DE CONVERSORES DE POTÊNCIA DE AEROGERADORES OFFSHORE

Orientador
  • EDSON BAZZO
Aluno
  • MATHEUS PROTASIO DE LIMA

Conteúdo

A energia eólica é uma das fontes renováveis promissoras no cenário da transição energética e a cada ano, a capacidade instalada dos sistemas de conversão vem crescendo continuamente. a exploração do recurso eólico em ambientes offshore fomentou o desenvolvimento de turbinas eólicas com potências mais elevadas, gerando novos desafios tecnológicos. dentre os subsistemas que mais sofreram incrementos tecnológicos nesse processo, destacam-se os conversores de potência responsáveis pela interface entre o sinal elétrico intermitente produzido no gerador e a corrente elétrica na frequência estabelecida para a rede externa. o principal desafio está relacionado com a dissipação de calor produzido nos dispositivos semicondutores, como diodos e igbts. nesse sentido, este trabalho tem como propósito investigar as perdas térmicas e a distribuição de temperatura de módulos transistores resfriados por convecção forçada de líquido utilizados em um conversor 3l-npc de uma turbina eólica de 10 mw previamente selecionada. quatro diferentes conceitos de dissipadores são propostos: (i) dissipador comercial com dutos cilíndricos, (ii) dissipador de aletas longitudinais de perfil retangular, (iii) dissipador de aletas piniformes de seção circular e (iv) dissipador com tubos de calor e camisa de líquido. modelos analíticos e simulações numéricas foram considerados para estimar a resistência térmica dos dissipadores variando-se a vazão do fluido de arrefecimento. em todas as configurações, a água foi considerada como líquido de resfriamento. um modelo transiente considerando os circuitos térmicos de cauer e foster foi também implementado para averiguar o comportamento temporal da temperatura de junção dos módulos igbts operando com cada um dos quatro dissipadores. os resultados apresentaram maior desempenho dos dissipadores aletados entre os projetos conceituais estudados, relativamente superior aos dissipadores comerciais e solução proposta com auxílio de tubos de calor. dentre os conceitos investigados, o dissipador de aletas piniformes apresentou a menor resistência térmica, tornando possível o gerenciamento térmico dos conversores, mesmo em condições de altos valores de potência reativa e vazões moderadas.

Índice de Shannon: 1.12056

Índice de Gini: 0.262559

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
0,64% 0,58% 0,82% 0,72% 0,68% 2,83% 85,77% 0,82% 1,05% 0,52% 0,84% 0,79% 1,47% 0,99% 0,60% 0,86%
ODS Predominates
ODS 7
ODS 1

0,64%

ODS 2

0,58%

ODS 3

0,82%

ODS 4

0,72%

ODS 5

0,68%

ODS 6

2,83%

ODS 7

85,77%

ODS 8

0,82%

ODS 9

1,05%

ODS 10

0,52%

ODS 11

0,84%

ODS 12

0,79%

ODS 13

1,47%

ODS 14

0,99%

ODS 15

0,60%

ODS 16

0,86%