A resistência de sobrecarga de uma turbina eólica
A resistência de sobrecarga contém os excessos elétricos da eólica em ventos fortes.
Elemento de segurança simples e eficaz, a resistência de sobrecarga simplesmente transforma o excesso de energia elétrica em calor. Também é chamada de resistência de descarga, de alívio ou ainda dump load (em inglês).
Sem ela, as baterias já cheias seriam saturadas de eletricidade e veriam sua tensão elevar-se a valores perigosamente altos. Nesse caso, nas baterias chamadas abertas, com eletrólito líquido, o ácido simplesmente começa a ferver e evapora rapidamente. É um efeito desejado para equalizar as células de uma bateria e prolongar sua vida útil, mas apenas por um curto período de tempo. É absolutamente necessário evitar essa situação quando não está controlada. Sem resistência de sobrecarga, alguns dias de ventos fortes são suficientes para sobrecarregar as baterias e danificá-las irreparavelmente.
A resistência de sobrecarga de uma eólica é um elemento imponente, disposto ao ar livre e frequentemente equipado com aletas ou um núcleo de cerâmica para favorecer a evacuação de calor. Como no radiador da ponte de diodos, as aletas da resistência devem ser dispostas verticalmente para a convecção natural do ar. Portanto, é necessário deixar livre todo o espaço acima da resistência.
As temperaturas atingidas por ventos fortes são às vezes elevadas e uma grade de proteção pode ser necessária. Da mesma forma, isola-se a resistência de sobrecarga de qualquer suporte inflamável.
As resistências trabalham a muito baixa tensão (inf. a 50V), portanto, as correntes são muito altas, mesmo para potências baixas. A resistência ôhmica deve, portanto, atingir um valor baixo, mantendo um poder de dissipação de calor forte. Às vezes, é necessário colocar vários elementos em paralelo para distribuir o aquecimento.
Uma resistência é caracterizada por dois valores, sua resistência em Ohm, e sua potência em Watt, ou seja, a quantidade de calor que pode ser dissipada sem danos.
Vamos fazer um pequeno exercício de dimensionamento com uma eólica de 1000W em 24V. A potência máxima de 1000W é majorada em 25% como fator de segurança, o que nos dá 1250W. Essa é a potência de dissipação da nossa resistência.
A resistência ôhmica é calculada primeiro determinando a corrente. Divide-se a potência máxima pela tensão com baterias cheias: 1250 / 28 = 44 Amp.
Com a lei de Ohm, podemos conhecer a resistência a instalar para consumir 44A a 28V. U = RI então R = U/I então R = 28/44 = 0,64 Ohm.
Portanto, neste caso, devemos usar uma resistência de 1250 Watt - 0,64 Ohm (ou aproximada) com um regulador de 45A ou mais para controlar a carga das baterias em todas as situações.
No contexto da autoconstrução, para economizar, é possível dimensionar e fabricar uma resistência de sobrecarga de turbina eólica a partir de fio resistivo. Ele é vendido em bobina ou por metro a um preço acessível. O comprimento do fio determina a resistência ôhmica: quanto mais curto, menor a resistência e maior a corrente. Portanto, cuidado para não exceder a temperatura admissível pelo fio devido a um comprimento muito curto. Ele deve ser suficientemente longo e grosso para dissipar seu calor no ar.
