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PublicouMateus Caminha Maranhão Alterado mais de 8 anos atrás
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Geração Hidrelétrica SIE – Sistemas de Energia
Professora Camila Bastos Eletroeletrônica Módulo 8
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Definição “Conjunto de obras e equipamentos cuja principal finalidade é a geração de energia elétrica através do aproveitamento do potencial hidráulico de um rio”.
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Vazão Relação entre volume de água que passa por determinada seção de um conduto em determinado intervalo de tempo. A vazão de um rio depende de suas condições geológicas, como largura, inclinação, tipo de solo, obstáculos e quedas.
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Potencial Hidráulico É a capacidade de produção de energia elétrica de um rio. Se dá pela vazão hidráulica e pela concentração dos desníveis existentes ao longo do curso do rio.
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Potencial Hidráulico O aproveitamento do potencial hidráulico pode se dar: De forma natural: cachoeiras ou quedas d'água; Por meio da construção de barragens; Através de desvios do leito natural do rio.
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Localização A construção das usinas é feita em locais de melhor aproveitamento dos desníveis naturais dos rios. Geralmente estão longe dos centros de consumo.
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Construção de Hidrelétricas
As hidrelétricas são compostas, basicamente, por: Barragem; Sistema de Captação e Adução de Água; Casa de Força; Sistema de Restituição de Água ao Leito Natural do Rio.
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Funcionamento Resumidamente, as hidrelétricas funcionam da seguinte forma: a água é captada no reservatório, conduzida à casa de força através de condutos. Após passar pela turbina hidráulica, é restituída ao leito natural do rio pelo canal de fuga.
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Funcionamento Dessa forma, a potência hidráulica é transformada em potência mecânica quando a água passa pela turbina, fazendo com que ela gire. No gerador, acoplado mecanicamente à turbina, a potência mecânica é convertida em potência elétrica.
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Funcionamento A energia gerada passa por um transformador elevador, para ser transmitida em alta tensão até a subestação da distribuidora. Na subestação a tensão é novamente reduzida aos níveis usuais para os consumidores.
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Partes construtivas Barragem ou represa: local onde fica armazenada a água. Canal de passagem de água: local por onde passa a água assim que a comporta de controle é aberta.
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Partes construtivas Turbinas: são as responsáveis diretas pela produção de energia. A água passa pelas turbinas realizando seu movimento mecânico. Vertedouro: local para escoamento da água, aberto quando a represa está em sua capacidade de armazenamento máximo.
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Partes construtivas Transformador elevador: utilizado para aumentar a tensão até um nível adequado à condução até os centros de consumo. Fluxo de saída (tudo de sucção): canal que conduz a água da turbina à jusante do rio.
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Partes construtivas Linhas de transmissão: linhas que distribuem a energia gerada até os centros de consumo.
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Tipos de Turbinas São caracterizadas pelo tipo de rotor.
Os tipos mais usuais são: Pelton; Francis; Kaplan; Bulbo. Turbinas modernas tem eficiência entre 85% e 99%.
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Turbina Pelton Foram idealizadas em 1880;
São turbinas de ação, sendo sua característica principal a velocidade dos jatos de água que se chocam com o rotor, gerando impulso. São utilizadas para desníveis acima de 140m, podendo chegar a 4000m (grandes quedas).
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Turbina Pelton
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Turbina Francis Foi idealizada em 1849;
É o tipo mais difundido de turbina hidráulica; Funciona bem para desníveis acima de 20m; Apresenta bom rendimento, acima de 93%; É uma turbina de reação, funcionando com uma diferença de pressão entre os dois lados do rotor; As hidrelétricas de Itaipú e Tucuruí funcionam com turbinas tipo Francis.
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Turbina Francis
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Turbina Kaplan São turbinas tipo hélice mais sofisticadas;
Excelente para baixos desníveis, entre 5m e 20m; Seu funcionamento é semelhante à Francis (turbina de reação), sendo principal diferença o rotor.
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Turbina Kaplan
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Turbina Bulbo Foram idealizadas em 1960;
Utilizadas em quedas abaixo de 20m; Devido à baixa queda, o gerador se encontra em um bulbo por onde a água flui ao seu redor antes de chegar à pás da turbina.
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Turbina Bulbo
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Principais Usinas Hidrelétricas Brasileiras
Itaipú; Tucuruí; Belo Monte.
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Aspectos Positivos e Negativos
Quais são os aspectos positivos e negativos na geração de energia elétrica a partir de usinas hidrelétricas? Quais são as vantagens e desvantagens presentes neste tipo de geração?
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Aspectos Positivos e Negativos
Vantagens: Transformação limpa do recurso energético natural; Não há resíduos poluentes; São menos agressivas, em termos ambientais; Baixo custo para a geração de energia elétrica; Mais eficientes, limpas e seguras; Menos emissões de gases causadores do efeito estufa; Há a implementação de diversos projetos ambientais e sociais após a construção da usina.
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Aspectos Positivos e Negativos
Desvantagens: Extinção da fauna e flora da região; Aumento e alteração no nível dos rios; Extinção de comunidades; Aumento de epidemias; Alterações climáticas; Extinção de sítios arqueológicos.
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Comparação com Outras Formas de Geração de Eletricidade
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