Engenharia eletrica

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  • Publicado : 7 de abril de 2013
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1 Introdução

As fontes de energia, assim como todos os recursos que o homem utiliza, podem ser de dois tipos: as renováveis, que podem ser aproveitadas de modo indefinido, tais como a biomassa, a energia hidráulica, a solar, os ventos, e as não renováveis obtidas pelos recursos que existem em quantidade limitada no planeta e tendem a esgotar-se, com é o caso do petróleo, do carvão mineral, dourânio e do xisto betuminoso.
As Energias Alternativas são aquelas usadas como soluções para amenizar o impacto ambiental e para contornar o uso da matéria prima que geralmente não é renovável. Alguns tipos de energia alternativa já alcançaram grandes avanços . A Energia Solar e a Energia Eólica vêm tomando lugar antes ocupado pela energia elétrica convencional com custo menor, e como avantagens de ser grátis, precisando apenas de um investimento inicial.

2 Energia hidráulica

Figura 1- Usina Itaipu

Para produzir a energia hidrelétrica é preciso conciliar a vazão do rio, a quantidade de água disponível em determinado período de tempo e os desníveis do relevo, sejam eles naturais, como as quedas d’água, ou criados artificialmente.
A estrutura da usina é composta,basicamente, por barragem, sistema de captação e adução de água, casa de força e vertedouro, que funcionam em conjunto e de maneira integrada.
A função da barragem e interromper o curso normal do rio e permitir a formação do reservatório. Além de “armazenar” a água, esses reservatórios têm outras funções: permitem a formação do desnível necessário para a configuração da energia hidráulica, a captação daágua em volume adequado e a regularização da vazão dos rios em períodos de chuva ou estiagem.
Algumas usinas hidroelétricas são chamadas “a fio d’água”, pois utilizam turbinas que aproveitam a velocidade do rio para gerar energia. Essas usinas chamadas de fio d’água reduzem a área alagada e não formam reservatórios para estocar a água. . Os sistemas de captação e adução são compostos por túneis,canais ou condutos metálicos que têm o objetivo de levar a água até a casa de força. É nesta instalação que estão as turbinas, formadas por uma série de pás ligadas a um eixo conectado ao gerador. Durante o seu movimento giratório, as turbinas convertem a energia cinética (do movimento da água) em energia elétrica através dos geradores que produzirão a eletricidade. Depois de passar pela turbina,a água é restituída ao leito natural do rio pelo canal de fuga. Os principais tipos de turbinas hidráulicas são: Pelton, Kaplan, Francis e Bulbo. Cada turbina é adaptada para funcionar em usinas com determinada faixa de altura de queda e vazão. A turbina tipo Bulbo é usada nas usinas fio d’água por ser indicada para baixas quedas e altas vazões, não exigindo grandes reservatórios. Por último, háo vertedouro. Sua função é permitir a saída da água sempre que os níveis do reservatório ultrapassam os limites recomendados. Uma das razões para a sua abertura é o excesso de vazão ou de chuva. Outra é a presença de água em quantidade maior que a necessária para o armazenamento ou a geração de energia. Em períodos de chuva, o processo de abertura de vertedouros busca evitar enchentes na região deentorno da usina.

A água é o recurso natural mais abundante na Terra: com um volume estimado de 1,36 bilhão de quilômetros cúbicos (km3) recobre 2/3 da superfície do planeta sob a forma de oceanos, calotas polares, rios e lagos. Além disso, pode ser encontrada
em aquíferos subterrâneos. A água também é uma das poucas fontes para produção de energia que não contribui para o aquecimento global– o principal problema ambiental da atualidade. È renovável pelos efeitos da energia solar e da força da gravidade, de líquido transforma-se em vapor que se condensa em nuvens, que voltam à superfície terrestre sob a forma de chuva, sendo assim é uma das fontes de energia alternativa mais utilizadas no brasil e no mundo.

O setor elétrico brasileiro possui uma matriz energética bem mais...
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