Apresenta

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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Introdução.
A energia elétrica pode ser gerada através de
fontes renováveis de energia (a força das águas e
dos ventos, o sol e a biomassa),
Vento
Água
Biomassa
Sol
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Introdução.
ou não renováveis (combustíveis fósseis e
nucleares). No Brasil, a opção hidráulica é mais
utilizada através das usinas hidrelétricas.
Combustível fóssil
Combustível nuclear
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Introdução.
Uma usina hidrelétrica pode ser definida como um
conjunto de obras e equipamentos cuja finalidade
é a geração de energia elétrica, através de
aproveitamento do potencial hidráulico existente
em um rio. As partes principais de uma usina
hidrelétrica são a barragem, as comportas e o
vertedouro, e a casa de máquinas, onde estão
instalados os geradores acoplados às turbinas.
Para transformar a força das águas em energia
elétrica, a água represada passa por dutos
forçados, gira a turbina que, por estar
interligada ao eixo do gerador, faz com que este
entre em movimento, gerando a eletricidade.
SCHREIBER, 1977 http//www2.unicid.br/telecom/f
intel/VIII-intel/feira/paginas/geracao_energia.htm
l
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Tipos de turbinas hidráulicas.
A turbina hidráulica possui uma grande variedade
de formas e tamanhos, efetua a transformação da
energia hidráulica em energia mecânica. E
dividem-se entre quatro tipos principais Pelton,
Francis, Kaplan, Bulbo. Cada um destes tipos é
adaptado para funcionar em usinas, como uma
determinada faixa de altura de queda. As vazões
volumétricas podem ser igualmente grandes em
qualquer uma delas, mas a potência será
proporcional ao produto da queda (H) e da vazão
volumétrica (Q).
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Tipos de turbinas hidráulicas.
Em todos os tipos há alguns princípios de
funcionamento comuns. A água entra pela tomada
dàgua, a montante da usina que está numa nível
maior, e é levada através de um conduto forçado
até a entrada da turbina. Lá a agua passa por um
sistema de palhetas guias móveis, que controlam a
vazão volumétrica fornecida à turbina. Para se
aumentar a potência as palhetas se abrem, para
diminuir a potência elas se fecham. Após passar
por este mecanismo a água chega ao rotor da
turbina. Nas turbinas Pelton, não há um sistema
de palhetas móveis, e sim um bocal com uma agulha
móvel, semelhante a uma válvula. O controle da
vazão é feito por este dispositivo.
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Classificação dos Tipos de turbinas hidráulicas.
Pelton Francis Kaplan Bulbo
De acordo com a queda dágua os principais tipos
de turbina hidráulica são respectivamente
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Turbina Pelton.
Essa turbina foi idealizada cerca de 1880 pelo
americano Pelton de onde se originou o nome. São
adequadas para operar entre quedas de 350 m até
1100 m, sendo por isto muito mais comuns em
países montanhosos. Este modelo de turbina opera
com velocidades de rotação maiores que os outros,
e tem o rotor de característica bastante
distintas. O que se vê é o rotor ao centro,
cercado por bocais. Cada um bocal é controlado
por um servo motor e tem uma válvula na forma de
agulha para o controle da vazão. Os jatos de água
ao se chocarem com as "conchas" do rotor geram o
impulso.Dependendo da potência que se queira
gerar podem ser acionados os 6 bocais
simultaneamente, ou apenas cinco, quatro, etc...
O número normal de bocais varia de dois a seis,
igualmente espeçados angularmente para garantir
um balanceamento dinâmico do rotor.Um dos
maiores problemas destas turbinas, devido à alta
velocidade com que a água se choca com o rotor, é
a erosão provocada pelo efeito abrasivo da areia
misturada com a água, comum em rios de montanhas.
As turbinas pelton, devido a possibilidade de
acionamento independente nos diferentes bocais,
tem uma curva geral de eficiência plana, que lhe
garante boa performance em diversas condições de
operação.
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Turbina Francis.
A turbina Francis foi idealizada em 1849, tendo o
nome do seu inventor, sendo que a primeira
turbina foi construída pela firma J.M. Voith em
1873, passando desde então por aperfeiçoamentos
constantes. Tem sido aplicada largamente, pelo
fato das suas características cobrirem um grande
campo de rotação específica. Atualmente se
constroem para grandes aproveitamentos, podendo
ultrapassar a potência unitária de 750 MW. É uma
típica turbina de reação, pois recebe água sob
pressão na direção radial e descarrega numa
direção axial, havendo transformação tanto de
energia cinética como de energia de pressão em
trabalho. A vazão trazida até a turbina pelo
conduto forçado é dirigida em direção radial para
a roda e, ao sair, ganha uma direção axial indo
para o canal de fuga através do tubo de sucção. A
roda Francis apresenta um íntimo contato com a
água que percorre os seus canais, não sendo, por
isto, recomendável o seu emprego em usinas cuja
água possua alto teor de sólidos em suspensão,
que acarretam excessivo desgaste da roda por
erosão. As turbinas Francis podem ser instaladas
de eixo horizontal ou vertical, sendo este ultimo
mais comum nas usinas de grande potencia.
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Turbina Kaplan.
A tendência e também a necessidade de se obter
rotores mais velozes levou a construção, por
Victor Kaplan, das turbinas hélices. A seguir,
decorrente de pesquisas e experiências que
mostravam haver uma estreita relação entre as
potencias das hélices das roda, a abertura das
aletas e o rendimento, construiu-se uma turbina
dotada de um dispositivo de regulagem que
possibilitasse as hélices acompanharem a variação
das aletas. Assim as turbinas deste tipo, com pás
móveis no rotor, passaram a ser chamadas de
turbinas Kaplan, enquanto as pás fixas receberam
o nome de turbinas Hélice. Cada pá está
individualmente presa à ogiva, possuindo
movimento de rotação em torno de seus próprio
eixo, mudando de ângulo. Este movimento é
simultâneo para todas as pás. Essas turbinas são
comuns em baixas quedas pensa-se atualmente,
estender seu campo de aplicação para saltos
médios, em consideração a sua grande
flexibilidade de ação frente às variações de
capacidade e também às variações de velocidade e
queda, graças às regulação das pás motrizes.
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Turbina Bulbo.
A turbina bulbo apresenta-se como uma solução
compacta da turbina Kaplan, podendo ser utilizada
tanto para pequenos quanto para grandes
aproveitamentos. Se caracteriza por ter o gerador
montado na mesma linha da turbina em posição
quase horizontal e envolto por um casulo que o
protege do fluxo normal da água. É empregada na
maioria das vezes para aproveitamentos de baixa
queda e quase sempre a fio dágua. Sua concepção
compacta de uma turbina Kaplan reduz
consideravelmente o volume das obras civis,
tornando a mesma de menor custo. Em compensação,
o custo do equipamento eletromecânico, turbina e
gerador é maior que os das turbinas
convencionais, pela tecnologia e processos de
fabricação aplicáveis em termos de ajustes e
vedações.
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Usina Coaracy Nunes
Breve Histórico
A Usina Hidrelétrica Coaracy Nunes está
implantada no estado do Amapá, no rio Araguari,
cerca de 15km a montante da cidade de Ferreira
Gomes. O acesso terrestre ao local é feito
partindo-se da cidade de Macapá, cerca de 150km,
através da rodovia BR-156, totalmente asfaltada.
O acesso fluvial é franco desde Santana até
Ferreira Gomes, pelo rio Araguari. A Usina opera
a fio dágua. As unidades 1 e 2 encontram-se em
operação comercial desde novembro de 1975. Porém
sua inaugurarão oficial se deu somente em 13 de
janeiro de 1976, com a presença do então
Presidente Ernesto Geisel. A unidade 3 entrou em
operação comercial no mês de abril do ano de
2000.
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Usina Coaracy Nunes
Unidades geradoras características
Máquinas 01 e 02 Turbina Tipo Kaplan de
eixo vertical Potencia 24 MW Gerador
Rotação 138,5 RPM Tensão 13,2 Kv
Freqüência 60 Hz Número de pólos 52
Máquinas 03 Turbina Tipo Kaplan de eixo
vertical Potencia 30 MW Gerador
Rotação 150 RPM Tensão 13,2 Kv
Freqüência 60 Hz Número de pólos 48
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Usina Coaracy Nunes Diferenças entre as máquinas
1 e 2 com a 3
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Glossário.
Combustíveis fósseis - Carvão, petróleo e gás
natural. Material de caráter não-renovável
(finito) que se extrai da terra. Para gerar
energia ele tem de ser queimado. O petróleo e o
gás são formados a partir da decomposição e
soterramento de animais e plantas marinhas. O
carvão vem da acumulação de plantas terrestres,
parcialmente decompostas, que crescem em
ambientes de pântanos.
Urânio - 235 - Elemento metálico, branco e denso.
É radioativo, decaindo para chumbo depois de um
longo período
Biomassa - Composto de origem orgânica, passível
de ser utilizado para produção de energia,
através de queima. Um exemplo é o bagaço de
cana-de-açúcar.
Combustíveis nucleares- Os materiais combustíveis
básicos para geração de energia nuclear,
encontráveis na natureza, são o urânio e o tório.

Usina a fio dágua Quando a vazão de estiagem
de um rio é igual a descarga necessária a
potencia necessária para atender à demanda máxima
pretendida, é dispensável a utilização de
reservatório de acumulação. Da-se o nome de usina
a fio dágua a esse tipo de usina.
Vertedeuro com bacia de dissipação É parecido
ao vertedouro salto esqui, pois a água
descarregada faz também evolução no seu trajeto.
A diferença é que no final da pista não existe o
trampolim e sim um pequeno reservatório formado
pela própria jusante, chamado bacia de
dissipação, que ajuda a dissipar a energia
hidráulica.
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Fontes de pesquisa
Fonte www.meioambiente.pro.br
http//www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?bas
e./energia/index.htmlconteudo./energia/biomassa
.htmleletricidade   http//www.furnas.com.br/port
ug/institucional/func_hidroele.htm   http//www.co
mciencia.br/reportagens/nuclear/nuclear21.htm   ht
tp//br.geocities.com/saladefisica
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Reflexão
fechar
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Usina hidroelétrica
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Usina eólica
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Energia solar
ENERGIA SOLAR
Gerador Fotovoltaico
Sol
Acumulador
Inversor
Consumidor
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Usina termoelétrica
Rede Elétrica
Turbina
Gerador
Consumidor
Biomassa
Caldeira
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Usina termoelétrica
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Usina nuclear
Rede Elétrica
Turbina
Gerador
Consumidor
Biomassa
Caldeira
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Barragens
São construídas, principalmente, para represar a
água para captação e desvios, elevar o nível da
água para aproveitamento elétrico e navegação, e
regularizar as vazões e amortecimento de ondas de
enchentes. A solução técnica para a escolha do
tipo de barragem depende do relevo, da geologia e
do clima do local.
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Comportas
Permitem isolar a água do sistema final de
produção da energia elétrica, tornando possíveis,
por exemplo, trabalhos de manutenção.
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Vertedouro
Em hidráulica, vertedouro é um canal artificial
executado com a finalidade de conduzir
seguramente a água através de uma barreira, que
geralmente é uma barragem, ou ele é destinado a
auxiliar na medição da vazão de um dado fluxo de
água. O excesso de água acumulada em um
reservatório de uma barragem, de uma usina
hidrelétrica, água essa que não é aproveitada na
geração de energia elétrica, deve ser drenada
pelo vertedouro.
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Casa de máquinas
Prédio onde estar instado os geradores de
energia elétrica e suas respectivas turbinas, bem
como os seus auxiliares como bomba de óleo,
compressor, e etc.
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Servo-motor do rotor maquina 01 e 02
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Tipos de turbinas de geração de energia elétrica
Servo-motor do rotor maquina 03