Separando os dados de 10 em 10 minutos e suas análises

Para análise da velocidade do vento na UFABC, foram utilizados todos os dados adquiridos, de forma que esses dados foram separados em períodos de 10 minutos, já que a norma diz que as medições dos ventos devem ser feitas em um período de 10 minutos. Sendo que se calculou a média do vento em cada período de 10 minutos, utilizando o MatLab, e ao final foi calculado a média de todas as médias de 10 em 10 minutos, e com isso pode-se obter também os valores dos parâmetros da distribuição de weibull, utilizando funções específicas do MatLab.

Primeiramente foram utilizados os dados da primeira hora de vento na UFABC, em um período de segundo em segundo a partir das 4 horas do dia 27/05/2011, sendo que o vento medido foi de 1 em 1 segundo, sendo que o arquivo utilizado para essa análise foi o “PrimeiraHoradeVentodaUFABC”.

As médias de vento a cada 10 minutos, utilizando o MalLab foram feitas de modo que nesse caso foram obtidos 6 valores de média de ventos de 10 minutos, sendo a média total destas 2,58 m/s.

Com as médias de ventos a cada 10 minutos, com os 6 pontos encontrados, foi possível obter o gráfico a seguir :

Figura 1: Gráfico das médias de vento a cada 10 minutos.

A velocidade máxima encontrada foi 6.31 m/s, a velocidade mínima foi 0.37 m/s e o desvio padrão foi de 1.13.

Utilizando a função da distribuição de Weibull no MatLab, os parâmetros obtidos foram de   2.91  e   2.49 respectivamente considerando todos os dados, e foi de  2.97   e  2.53 respectivamente, considerando as médias de 10 em 10 minutos.

Vento do dia 27/05/2011 de 1 em 1 segundo

Considerando os dados de vento na UFABC, a partir do dia 27/05/2011 até dia 28/05/2011, sendo que o vento medido foi de 1 em 1 segundo, sendo que o arquivo utilizado para essa análise foi o “testefimdesemana” foi possível obter as seguintes análises do vento:

As médias de vento a cada 10 minutos, utilizando o MalLab foram feitas de modo que nesse caso foram obtidos 106 valores de média de ventos de 10 minutos, sendo a média total destas 2,46m/s.

Com as médias de ventos a cada 10 minutos, com os 106 pontos encontrados, foi possível obter o gráfico a seguir :

Figura 2: Gráfico das médias de vento a cada 10 minutos.

A velocidade máxima encontrada foi 8.3500 m/s, a velocidade mínima foi 0 m/s e o desvio padrão foi de 1.21.

Utilizando a função da distribuição de Weibull no MatLab, os parâmetros obtidos foram de   2.78   e  2.16 respectivamente considerando todos os dados, e foi de  2.80   e 2.15  respectivamente, considerando as médias de 10 em 10 minutos.


Vento do dia 30/05/2011 de 1 em 1 segundo

Considerando os dados de vento na UFABC, a partir do dia 30/05/2011 até dia 31/05/2011, sendo que o vento medido foi de 1 em 1 segundo, sendo que o arquivo utilizado para essa análise foi o “segundaeterca” foi possível obter as seguintes análises do vento:

As médias de vento a cada 10 minutos, utilizando o MalLab foram feitas de modo que nesse caso foram obtidos 106 valores de média de ventos de 10 minutos, sendo a média total destas 2.3455 m/s.

Com as médias de ventos a cada 10 minutos, com os 106 pontos encontrados, foi possível obter o gráfico a seguir :

Figura 3: Gráfico das médias de vento a cada 10 minutos.

A velocidade máxima encontrada foi 7.24 m/s, a velocidade mínima foi 0 m/s e o desvio padrão foi de 1.07.

Utilizando a função da distribuição de Weibull no MatLab, os parâmetros obtidos foram de   2.64  e   2.30 respectivamente considerando todos os dados, e foi de  2.65   e  2.31 respectivamente, considerando as médias de 10 em 10 minutos.

Vento a partir do dia 31/05/2011 de 1 em 1 segundo

Considerando os dados de vento na UFABC, a partir do dia 31/05/2011 até dia 01/06/2011, sendo que o vento medido foi de 1 em 1 segundo, sendo que o arquivo utilizado para essa análise foi o “tercaquarta_maisalto” foi possível obter as seguintes análises do vento:

As médias de vento a cada 10 minutos, utilizando o MalLab foram feitas de modo que nesse caso foram obtidos 106 valores de média de ventos de 10 minutos, sendo a média total destas 1.38 m/s.

Com as médias de ventos a cada 10 minutos, com os 106 pontos encontrados, foi possível obter o gráfico a seguir :

Figura 4: Gráfico das médias de vento a cada 10 minutos.

A velocidade máxima encontrada foi 7.05 m/s, a velocidade mínima foi 0 m/s e o desvio padrão foi de 1.28.

Utilizando a função da distribuição de Weibull no MatLab, os parâmetros obtidos foram de   0.95  e   0.32 respectivamente considerando todos os dados, e foi de  1.05   e  0.45 respectivamente, considerando as médias de 10 em 10 minutos.


Vento a partir do dia 02/06/2011 de 10 em 10 segundos

Considerando os dados de vento na UFABC, a partir do dia 02/06/2011 até dia 09/06/2011, sendo que o vento medido foi de 10 em 10 segundo, sendo que o arquivo utilizado para essa análise foi o “Ventania_0” foi possível obter as seguintes análises do vento:

As médias de vento a cada 10 minutos, utilizando o MalLab foram feitas de modo que nesse caso foram obtidos 999 valores de média de ventos de 10 minutos, sendo a média total destas 2,47 m/s.

Com as médias de ventos a cada 10 minutos, com os 999 pontos encontrados, foi possível obter o gráfico a seguir :

Figura 5: Gráfico das médias de vento a cada 10 minutos.

A velocidade máxima encontrada foi 18.92 m/s, a velocidade mínima foi 0 m/s e o desvio padrão foi de 2.07.

Utilizando a função da distribuição de Weibull no MatLab, os parâmetros obtidos foram de   2.23  e   0.69 respectivamente considerando todos os dados, e foi de  2.34   e  0.84 respectivamente, considerando as médias de 10 em 10 .

Vento a partir do dia 02/06/2011 no período de 15 dias de 10 em 10 segundos

Considerando os dados de vento na UFABC, a partir do dia 02/06/2011 até dia 17/06/2011, sendo que o vento medido foi de 10 em 10 segundo, sendo que o arquivo utilizado para essa análise foi o “15dias” foi possível obter as seguintes análises do vento:

As médias de vento a cada 10 minutos, utilizando o MalLab foram feitas, de modo que nesse caso foram obtidos 1066 valores de média de ventos de 10 minutos, sendo a média total destas 2.40 m/s.

Com as médias de ventos a cada 10 minutos, com os 1066 pontos encontrados, foi possível obter o gráfico a seguir :

Figura 6: Gráfico das médias de vento a cada 10 minutos.

A velocidade máxima encontrada foi 18.92 m/s, a velocidade mínima foi 0 m/s e o desvio padrão foi de 2.04.

Utilizando a função da distribuição de Weibull no MatLab, os parâmetros obtidos foram de   2.16  e   0.69 respectivamente considerando todos os dados, e foi de  2.270   e  0.83 respectivamente, considerando as médias de 10 em 10 minutos.

Vento do dia 17/06/2011 a cada 10 segundos

Considerando os dados de vento na UFABC, a partir do dia 17/06/2011 até dia 24/06/2011, sendo que o vento medido foi de 10 em 10 segundo, sendo que o arquivo utilizado para essa análise foi o “comeca17062011” foi possível obter as seguintes análises do vento:

As médias de vento a cada 10 minutos, utilizando o MalLab foram feitas, de modo que nesse caso foram obtidos 1066 valores de média de ventos de 10 minutos, sendo a média total destas 1.54 m/s.

Com as médias de ventos a cada 10 minutos, com os 1066 pontos encontrados, foi possível obter o gráfico a seguir :

Figura 7: Gráfico das médias de vento a cada 10 minutos.

A velocidade máxima encontrada foi 10.5800 m/s, a velocidade mínima foi 0 m/s e o desvio padrão foi de 1.24.

Utilizando a função da distribuição de Weibull no MatLab, os parâmetros obtidos foram de   1.05  e   0.27 respectivamente considerando todos os dados, e foi de  1.17 e  0.39 respectivamente, considerando as médias de 10 em 10 .

Vento a partir das 12h do dia 02/06/2011 de 1 em 1 segundo

Considerando os dados de vento na UFABC, a partir do dia 02/06/2011 até dia 03/06/2011, sendo que o vento medido foi de 1 em 1 segundo, sendo que o arquivo utilizado para essa análise foi o “VentaniaV1” foi possível obter as seguintes análises do vento:

As médias de vento a cada 10 minutos, utilizando o MalLab foram feitas, de modo que nesse caso foram obtidos 99 valores de média de ventos de 10 minutos, sendo a média total destas 2.47 m/s.

Com as médias de ventos a cada 10 minutos, com os 1066 pontos encontrados, foi possível obter o gráfico a seguir :

Figura 8: Gráfico das médias de vento a cada 10 minutos.

A velocidade máxima encontrada foi 10.3100 m/s, a velocidade mínima foi 0 m/s e o desvio padrão foi de 1.0310.

Utilizando a função da distribuição de Weibull no MatLab, os parâmetros obtidos foram de   2.23 e   0.69 respectivamente considerando todos os dados, e foi de  2.34 e  0.84 respectivamente, considerando as médias de 10 em 10 .

Vento dia 19/08/2011 de 30 em 30 segundos

Considerando os dados de vento na UFABC, a partir do dia 19/08/2011 até dia 10/09/2011, sendo que o vento medido foi de 30 em 30 segundo, sendo que o arquivo utilizado para essa análise foi o “19082011” foi possível obter as seguintes análises do vento:

As médias de vento a cada 10 minutos, utilizando o MalLab foram feitas de modo que nesse caso foram obtidos 3200 valores de média de ventos de 10 minutos, sendo a média total destas 2.04 m/s.

Com as médias de ventos a cada 10 minutos, com os 3200 pontos encontrados, foi possível obter o gráfico a seguir :

Figura 9: Gráfico das médias de vento a cada 10 minutos.

A velocidade máxima encontrada foi 11.13 m/s, a velocidade mínima foi 0 m/s e o desvio padrão foi de 1.56.

Utilizando a função da distribuição de Weibull no MatLab, os parâmetros obtidos foram de   0.63  e   0.13 respectivamente considerando todos os dados, e foi de  0.94   e  0.20 respectivamente, considerando as médias de 10 em 10 .

Fonte de informação da previsão do vento

Comportamento do vento

Existem fontes de informação que são muito úteis para averiguar o comportamento do vento na região de Santo-André, que é a região estudada por nós.

Nesses dados são analisados temperatura, pressão, precipitação, nebulosidade, umidade do ar,como mostrado a seguir:

Dados do site:

http://pt.windfinder.com/forecast/santo_andre

Figura 1: Previsão do vento em Santo-André

Dados do site: http://weather.noaa.gov/weather/current/SBSP.html

Figura 2: Previsão do vento em Santo-André

 Considerando os dados obtidos pode ser feitas as seguinte perguntas: 

Será que com os dados de previsão do tempo é possível acertar o comportamento do vento?

O comportamento do vento depende da realidade urbana?

A poluição urbana interfere na distribuição do vento?

Muitos fatores interferem no comportamento do vento, principalmente nas regiões urbanas, do qual possuem muita influencia dos poluentes das cidades, dessa forma é possível perceber que para a previsão do tempo poder determinar o vento, deve-se levar em conta fatores que bloqueiam a dispersão do vento, como os poluentes. 

Análise dos últimos dados de vento adquiridos na UFABC, medidos de 1 em 1 minuto

Dados de 1 em 1 minuto a partir do dia 03 de outubro

Utilizando os dados coletados pelo anemômetro na Universidade Federal do ABC, no período a partir do dia 3 de outubro de 2011 em um período de 80 dias aproximadamente, de modo que as medições pelo anemômetro foram realizadas a cada de 1 em 1 minuto.

A partir dos dados coletados foi possível criar gráficos que analisem esses dados utilizando o MatLab. A análise foi dividida em duas partes, sendo que foram analisados primeiramente 40 dias, a partir do dia 3 de outubro depois foram analisados os demais dias, correspondente aos outros 40 dias.

Os dados coletados pelo anemômetro possuíam dados sobre velocidade, rajada e da direção do vento, e a partir disso foram criados os gráficos pelo Matlab, como mostrado a seguir.

Nos 40 primeiros dias o gráfico obtido da velocidade, rajada e direção do vento, como mostrados nas figuras a seguir:

Figura 1: Gráfico da velocidade, rajada e direção do vento

Nos demais dias, os outros 40 dias, o gráfico obtido da velocidade, rajada e direção do vento foi o correspondente ao da figura 2:

Figura 2: Gráfico da velocidade, rajada e direção do vento

Analisando os gráficos obtidos foi possível perceber que o vento nas medições a cada 1 minuto não é constante, ele varia o tempo inteiro, dessa forma a análise para a implantação de uma turbina eólica, que depende da velocidade, rajada e direção do vento deve ser analisada como um todo, de maneira que sua colocação depende desses fatores.

Observando apenas os dados de velocidade do vento nos 40 primeiros pontos foi possível obter o gráfico conforme mostra a figura:

Figura 3: Gráfico da velocidade do vento nos primeiros 40 dados

Analisando os últimos 40 dados de velocidade do vento, foi possível obter o gráfico conforme mostra a figura:

Figura 4: Gráfico da velocidade do vento nos últimos 40 dados.

Ainda utilizando o MatLab foi feito a análise da média do vento nos primeiros 40 pontos e foi possível adquirir o valor da velocidade média do vento, sendo este de 2,3302 m/s. Assim como a velocidade máxima do vento que chegou à 11,32 m/s e de mínima de 0 m/s . Com um desvio padrão de 3,0725. Dessa forma foi possível construir os dados da velocidade média do vento.

Figura 5: Gráfico da velocidade média do vento

Considerando os últimos 40 pontos de dados foi feito o gráfico utilizando o MatLab, analisando a rajada, direção e velocidade do vento, como mostrando na figura a seguir:

Figura 5: Gráfico de rajada, direção e velocidade do vento

Ainda utilizando o MatLab, com funções específicas, foi possível obter a distribuição de weibull da distribuição de velocidades medidas de 1 em 1 minuto, desse modo comparou uma distribuição de weibull randomicamente, feita pelo matlab com a distribuição real adquirida, como mostrado a seguir:

Figura 6: Gráfico da distribuição de weibull randômica do vento medido.

Utilizando o MatLab, com funções específicas de weibull, foi possível obter a distribuição de velocidades medidas, e dessa forma obteu-se os parâmetros de weibull de a= 2.1732   e b= 0.8886 (a importância desses parâmetros foram explicados no post chamado “Distribuição de Weibull”). E a distribuição adquirida foi a seguinte:

Figura 7: Gráfico da distribuição de weibull do vento medido nos 40 primeiros dados.

Para os últimos 40 dados o gráfico traçado da distribuição de weibull foi a seguinte:

Figura 8: Gráfico da distribuição de Weibull do vento medido nos 40 últimos dados.

Comparando os gráficos foi possível perceber que a distribuição de weibull é de certa forma a melhor distribuição para dados de ventos, já que o vento é muito inconstante, variando de minuto em minuto, não seguindo uma linearidade.

Prosseguindo a análise dos dados de ventos e a utilização do MatLab, foi feito também a observação da direção do vento, de modo a analisar qual é a melhor direção para a instalação de uma turbina eólica, onde haja mais vento. Assim foi feito o gráfico:

Figura 9: Gráfico da direção do vento nos 40 primeiros dados.

Figura 10: Gráfico da direção do vento nos 40 últimos dados.

A partir das figuras 9 e 10 foi possível concluir que o vento na UFABC possui uma maior concentração de vento na região noroeste nos primeiros 40 dados, porém com uma distribuição não tão concentrada e na região considerando os últimos 40 dados, a direção do vento se concentrou na região nordeste, dessa forma, se fosse criada uma turbina na região da Universidade Federal do ABC, em Santo André, esta deveria ser montada de modo que o vento usado para geração de energia eólica venha da direção nordeste. 

Ao final foi feita o histograma da velocidade do vento seguindo a distribuição de Weibull, conforme mostrado na figura a seguir:

Figura 11: Histograma da velocidade do vento.