MESTRADO EM ENGENHARIA AMBIENTAL

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Estudo da variabilidade do regime de ventos no ambiente micro urbano das cidades de Arraial do Cabo e São Pedro da Aldeia do estado do Rio de Janeiro com uso da lógica fuzzy

por Roberto Rosenhaim publicado 02/12/2016 08h29, última modificação 05/03/2020 14h28

Orientador: Prof. D.Sc. Marcos Antonio Cruz Moreira
Coorientador: Prof. M.Sc. Robson da Cunha Santos

O objetivo deste trabalho é o estudo da variabilidade dos ventos em ambiente micro urbano
para microgeração de energia elétrica que possa ser produzida com uso de aerogeradores que
utilizam rotores de eixo vertical, sendo utilizada lógica fuzzy para aferição dos locais. O local
de estudo foram as cidades de Arraial do Cabo e de São Pedro da Aldeia localizadas na Região
dos Lagos do estado do Rio de Janeiro. Para Amarante (2002), é historicamente inegável o
potencial eólico do Estado do Rio de Janeiro sendo este já aproveitado no passado pelo uso de
cata-ventos para bombeamento de água nas salinas da Região, dentre os principais centros de
consumo destacam-se os municípios de São Pedro da Aldeia com capacidade de geração eólica
em torno de 82 GWh e Arraial do Cabo com 44 GWh. Segundo Wagner Granja Victer (2002),
no Atlas Eólico do estado do Rio de Janeiro, tanto o Norte Fluminense quanto a Região dos
Lagos apresentam os melhores potenciais eólicos para geração de energia eólica. Para
realização do trabalho foram realizadas pesquisas de campo e coleta de dados, procurando-se
obter diferentes perfis do ambiente urbano afim de determinar quais os melhores locais para
instalação de aerogeradores de eixo vertical em áreas residenciais ou comerciais para
microgeração de energia no ambiente urbano. O estudo está dividido em três partes: uma
apresentação com revisão bibliográfica sobre a importância e o crescimento do uso de fontes
de energias renováveis, seguido do primeiro artigo que teve uma versão preliminar publicada
no International Workshop on Simulation for Energy, Sustainable Development & Environment
(SESDE2015) e sua versão definitiva, a qual é apresentada nessa documentação, publicada no
Boletim do Observatório Ambiental Alberto Ribeiro Lamego, Campos dos Goytacazes/RJ,
v.9 n.2 , neste artigo é apresentado o processo de construção do sistema fuzzy, cujas variáveis
foram determinadas por pesquisas bibliográficas de outros trabalhos já publicados; no segundo
artigo, submetido a ICEBESE 2016 : 18th International Conference on Environmental,
Biological, Ecological Sciences and Engineering, foram coletados dados de diferentes locais
dentro das cidades foco do estudo e apresentados os melhores pontos com o uso do algoritmo
criado, tendo como produto um mapa gerado por um aplicativo para smartphones. Todos os
pontos marcados possuem coordenadas geográficas e as características físicas ao seu redor,
variáveis fuzzy criadas nesse estudo, gravadas em um banco de dados. Todas as variáveis de
cada ponto foram processadas pelo algoritmo fuzzy apresentando como resultado final o perfil
de adequabilidade eólica de cada ponto.
Palavras-Chave: Potencial eólico. Variáveis linguísticas. Sistema Fuzzy.

The objective of this work is the study of the variability of wind in urban environment
microgeneration of electricity which can be produced with the use of wind turbines using
vertical axis rotors, being used fuzzy logic to scouting locations. The study site were the cities
of Arraial do Cabo and São Pedro da Aldeia located in the Lakes Region of the state of Rio de
Janeiro. To Amarante (2002), is historically undeniable the wind potential of the state of Rio
de Janeiro which is already exploited in the past by the use of windmills for pumping water in
the salt mines of the region, from the main consumption centers stand out municipalities São
Pedro da Aldeia with wind generation capacity of about 82 GWh and Arraial do Cabo with 44
GWh. According to Wagner Victer Granja (2002),in the Wind Atlas of the state of Rio de
Janeiro, both the North Fluminense as the Lakes Region have the best wind potential for wind
power generation. To carry out the work were carried out field research and data collection,
seeking to obtain different profiles of the urban environment in order to determine the best
locations for vertical axis wind turbine installation in residential or commercial areas for
microgeneration in the urban environment. The study is divided into three parts: a presentation
with literature review on the importance and growing use of renewable energy sources,
followed by the first article that had a preliminary version published in the International
Workshop on Simulation for Energy, Sustainable Development & Environment ( SESDE2015)
and its final version, which is presented in this documentation, published Bulletin of
Environmental Observatory Alberto Ribeiro Lamego, Campos dos Goytacazes / RJ, v.9 n.2,
this article shows the construction process of the fuzzy system, whose variables wich were
determined by literature searches of other studies published; on the second article submitted to
Renewable Energy journal and ICEBESE 2016: 18th International Conference on
Environmental, Biological, Ecological Sciences and Engineering, data were collected from
different locations within the cities focus of the study and presented the best spots using the
created algorithm , as a result a map was generated by an application for smartphones. All points
scored have geographic coordinates and physical characteristics around, fuzzy variables created
in this study, recorded in a database. All variables of each point were processed by the fuzzy
algorithm presenting as a final result the wind suitability profile of each point.
Keywords: Wind potential. Linguistic variables. Fuzzy system.

PDF documentROBERTO_ROSENHAIMDissertacaoFinalParaImpressao17out2016 (1).pdf — PDF document, 5.41 MB

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