APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO EM PCHS: ANÁLISE EXPERIMENTAL DE UM MODELO REDUZIDO DE UMA TURBINA FRANCIS

Resumo

A importância da geração elétrica distribuída vem sendo discutida desde a crise energética de 2001, inserindo novos agentes e abrindo concorrência no setor elétrico nacional. Há uma crescente inserção de fontes renováveis de energia, devido principalmente as preocupações ligadas à redução do uso de fontes fósseis de energia. Portanto, o paradigma do sistema elétrico brasileiro enfrenta desafios importantes. Observando que a fonte hídrica compõe 65,2% da matriz energética nacional e que há uma tendência em menores aproveitamentos devido aos impactos ambientais presentes na construção de barragens, o presente trabalho visa analisar o comportamento do módulo de uma turbina do tipo Francis com diferentes cargas e ajustes das palhetas guia do sistema diretor para o aproveitamento hidrelétrico em Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHS). A potência entregue pela água, a potência absorvida pela turbina e seus rendimentos máximos foram calculados e comparados com os dados teóricos das curvas características, sendo que essa turbina foi submetida à duas situações, pressão constante e pressão variável, até a interrupção do sistema através da carga máxima. Na análise das curvas de desempenho a pressão constante, a turbina apresentou uma maior eficiência no grau de 66% da abertura das palhetas guia, em torno de 54%, o mesmo ocorreu para a pressão variável conforme a curva de desempenho teórica, confirmando a influência do ajuste das palhetas guia na velocidade de rotação; enquanto, cai pela metade com 1/3 de abertura. As turbinas de grande porte alcançam até 90% de eficiência, já as turbinas de pequeno porte, a eficiência é menor devido a apresentação de menores dimensões, maiores atritos e limitação na taxa de vazão devido as perdas de cargas localizadas, justificando o valor encontrado. Neste estudo, mesmo sendo um experimento a nível de laboratório, permitiu a obtenção de resultados satisfatórios em comparação com a literatura e dados teóricos; demonstrando assim, a importância de se investir em pequenas hidrelétricas, onde estas diminuem o impacto ambiental, como também é um caminho de substituir as fontes fósseis de energia por uma alternativa viável de aproveitamento hidrelétrico. Palavras-chave: Geração elétrica distribuída. Fonte hídrica. Turbinas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANTUNES, U. R.; KONRADT. D. D.; SCHWANKE, C. M. Curvas de desempenho em turbinas hidráulicas de módulo didático através de critérios de projeto experimentais. In: VI Salão de Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, 2014, Bagé. Anais do VI Salão de Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, Bagé: UNIPAMPA, 2014. CATÁLOGO TEcQuipment. Turbina Francis H18, Empresa Nova Didacta, 2010. Disponível em: . Acesso em: 10 set 2019.