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7/23/2019 PDER_MiniHid
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Mestrado em Engenharia Electrotcnica e Computadores
PDER
2004/2005
Produo Distribuda e Energias Renovveis
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Centrais Mini-hdricas
J. A. Peas Lopes
Mestrado em Engenharia Electrotcnica e Computadores
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2004/2005
Introduo
Centrais mini-hdricas:
Pico-hdricas < 50 kW;
Micro-hdricas < 500 kW;
Mini-hdricas < 2 MW;
Pequena hdrica < 10 MW.
Critrios de seleco de locais:
Altura de queda (H) queda bruta;
Padro hidrolgico do curso de gua (diagrama de caudaisclassificados);
Utilizao da gua a montante e a jusante (rega,abastecimento de gua);
Impacto ambiental (rea inundada, faunas e floras, caudaisecolgicos).
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Introduo
Outros critriosde seleco de locais:
Dimenso e impacto ecolgico dos trabalhos :
Avaliaode factores geolgicos e morfolgicos;
Facilidade de acessos;
Distncias (a estradas e linhas elctricas de interligao);
Condies tcnico-econmicas
Energia mdia produtvel;
Investimento global;
Tempo de retorno de investimento;
Impacto na rede elctrica
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Definio de queda bruta
Queda bruta
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Avaliao de caudais
Medio de caudais (nem sempre disponvel);
Estimativa de caudaisa partir do conhecimento da baciahidrogrfica e nveis de pluviosidade
rea bacia hidrogrfica*(Precipitao Evapotranspirao- Infiltrao)= Caudal
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Diagrama de caudais classificados
Curva de caudaisclassificados normalizada para o caudal
mximo
Caudal a equiparos grupos
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Potncia a instalar
P=g Q H
- 1000 kg/m3;
Q caudal equipado (m3/s);
H queda til
g=9,8 m/s2
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Tipos de Turbinas
Banki-Mitchel (radial)
Turbina axial
Turbina Francis Turbina Pelton
(tangencial)
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Velocidade especfica
Velocidade especfica (ns) definida como a velocidade de
rotao de uma turbina geometricamente igual, produzindo1 Cv sob uma queda de 1m, com o mesmo rendimento:
)h/P(nn 4/5n2/1
ns =
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Seleco de turbinas
Seleco em funo da velocidade especfica
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Tipos de Turbinas
Turbina Sifo
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Seleco de Turbinas
Funo da altura de queda e caudal
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Exemplo de Mini-Central Hidroelctrica
Com utilizao de turbinas bolbo
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Filosofia da Concepo de uma Mini-hdrica
Minimizao de Investimentos:
Procurar solues standard;
Reduzir investimentos na componente estrutural;
Geradores:
Geradores sncronos (sem regulao de velocidade)
Razes: ..
Geradores assncronos :
(Soluo robusta e barata)
Alguns problemas em termos de gesto da operao.
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Concluses
Falta de alguns dados para conveniente dimensionamento
das potnciasinstaladas; Standardizao das solues hidrulicas e de equipamento
electromecnico;
Frequente escolha de geradores assncronos;
Problemas com a viabilidade econmica do investimento:
Dificuldades de acesso durante a construo;
Linhas longas para ligao rede;
Investimento tpico:
1000 / kW (potncia instalada)