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2004/2005

Produo Distribuda e Energias Renovveis

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Centrais Mini-hdricas

J. A. Peas Lopes

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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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2004/2005

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)