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CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA – 5º Período
Programa Interdisciplinar – PI
USINAS
USINAS HIDRELÉTRICAS
Autores:
Fernando C. Nunes
Johanata F. Almeida
Marcos A. Marinho
Marcelo A. Nunes
Orientador:
Jorge Susuma Yamana
Coronel Fabriciano, 02 de Junho de 2012
Objetivo
Objetivo
Desenvolvimento
teórica
e
prática
proporcionada
hidrelétricas,
hidrelétricas,
no
naprodução
através
da
estudo
melhorando
a
acadêmica
oportunidade
de
aptidão
Usinas
para
pesquisa, redação e apresentação de trabalhos
científicos, sendo que o tema escolhido reforçara o
conhecimento teórico adquirido na aplicação da
fluido-dinâmica envolvendo a Geração de Energia
Elétrica.
Introdução
A energia elétrica pode ser gerada através de fontesrenováveis
de energia (a força das águas e dos ventos, o sol e a biomassa),
Água
Vento
Sol
ou não renováveis (combustíveis fósseis e nucleares).
Combustível fóssil
Combustível nuclear
Biomassa
Introdução
Introdução
A maior parte da energia elétrica gerada no
Brasil tem procedência de empreendimentos
hidrelétricos, que respondem por quase 66% de
66%
toda a capacidadeinstalada do País, hoje em
cerca de 126 mil MW (megawatts). As 993 usinas
hidrelétricas em operação espalhadas no território
nacional têm capacidade de gerar 82,88 mil MW
82,
MW.
Fonte: Aneel - Agência Nacional de Energia Elétrica - Banco de Informações de Geração – maio de 2012
EMPRENDIMENTOS EM OPERAÇÃO
Total
Tipo de Matriz
N.°de Usinas
(kW)
% de Geração
HIDRO
99382.887.195
65,65
GÁS
146
13.370.496
10,59
PETRÓLEO
956
7.166.845
5,68
BIOMASSA
435
9.169.937
7,26
NUCLEAR
2
2.007.000
1,59
CARVÃO MINERAL
10
1.944.054
1,54
EÓLICA
76
1.543.042
1,22
8.170.000
6,47
126.264.414
100
IMPORTAÇÃO
TOTAL
2.628
2% 1% 1%
7%
6%
HIDRO
GÁS
6%
PETRÓLEO
11%
BIOMASSA66%
NUCLEAR
CARVÃO MINERAL
EÓLICA
IMPORTAÇÃO
Fonte: ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) - Banco de Informações de Geração - Atualizado em: 29/05/2012
Usinas
Usinas
Hidrelétricas
POTENCIAL ESTIMADO
260 GW
Matrizes renováveis de energia com uma série de vantagens:
Disponibilidade de recursos naturais;
Facilidade de aproveitamento dos recursos;
Recursos continuamdisponíveis na natureza com o passar do
tempo;
Integração e desenvolvimento de regiões distantes dos grandes
centros urbanos e industriais;
Fator histórico de desenvolvimento da economia;
Principais Componentes
Tomada D’água
Comportas
do Vertedouro
Barragem
Conduto Forçado
Vertedouro
Canal de Fuga
Casa de Força
Subestação
Princípio
Princípio de Funcionamento
I.
Abarragem represa as águas de um rio formando um reservatório;
II.
A energia potencial existente entre o nível do reservatório antes da
barragem e o nível do rio após a barragem transforma-se em
energia cinética;
III.
A água represada é conduzida por meio de tubulações forçadas
até uma Turbina promovendo o seu giro, sendo que a Turbina esta
ligada por um eixo a um Gerador de energiaelétrica, que
conseqüentemente também entra em movimento;
IV. No gerador a energia cinética ou energia mecânica é transformada
em energia elétrica a partir do giro do gerador;
V.
A energia elétrica produzida vai para uma subestação de onde é
transmitida para os centros de consumo.
Princípio de Funcionamento
Nível
Nível de
montante
(HWL)
Rendimento =
Energia disponível –Perdas
Energia disponível
Linha
Linha de pressão
Queda bruta
H
Vazão
Q
Perdas
Elétricas
Perdas
Turbina
Potência =
(H-∆H)*Q*g*ρ*η
(HQueda
Líquida
Perdas
na saída
Perda de
carga
∆H
Nível de
jusante
(TWL)
Nível
Nível linha
de centro
da turbina
Submergência
(positiva
(positiva se LC
acima da TWL)
Barragem
Construídas principalmente para represar a...
Programa Interdisciplinar – PI
USINAS
USINAS HIDRELÉTRICAS
Autores:
Fernando C. Nunes
Johanata F. Almeida
Marcos A. Marinho
Marcelo A. Nunes
Orientador:
Jorge Susuma Yamana
Coronel Fabriciano, 02 de Junho de 2012
Objetivo
Objetivo
Desenvolvimento
teórica
e
prática
proporcionada
hidrelétricas,
hidrelétricas,
no
naprodução
através
da
estudo
melhorando
a
acadêmica
oportunidade
de
aptidão
Usinas
para
pesquisa, redação e apresentação de trabalhos
científicos, sendo que o tema escolhido reforçara o
conhecimento teórico adquirido na aplicação da
fluido-dinâmica envolvendo a Geração de Energia
Elétrica.
Introdução
A energia elétrica pode ser gerada através de fontesrenováveis
de energia (a força das águas e dos ventos, o sol e a biomassa),
Água
Vento
Sol
ou não renováveis (combustíveis fósseis e nucleares).
Combustível fóssil
Combustível nuclear
Biomassa
Introdução
Introdução
A maior parte da energia elétrica gerada no
Brasil tem procedência de empreendimentos
hidrelétricos, que respondem por quase 66% de
66%
toda a capacidadeinstalada do País, hoje em
cerca de 126 mil MW (megawatts). As 993 usinas
hidrelétricas em operação espalhadas no território
nacional têm capacidade de gerar 82,88 mil MW
82,
MW.
Fonte: Aneel - Agência Nacional de Energia Elétrica - Banco de Informações de Geração – maio de 2012
EMPRENDIMENTOS EM OPERAÇÃO
Total
Tipo de Matriz
N.°de Usinas
(kW)
% de Geração
HIDRO
99382.887.195
65,65
GÁS
146
13.370.496
10,59
PETRÓLEO
956
7.166.845
5,68
BIOMASSA
435
9.169.937
7,26
NUCLEAR
2
2.007.000
1,59
CARVÃO MINERAL
10
1.944.054
1,54
EÓLICA
76
1.543.042
1,22
8.170.000
6,47
126.264.414
100
IMPORTAÇÃO
TOTAL
2.628
2% 1% 1%
7%
6%
HIDRO
GÁS
6%
PETRÓLEO
11%
BIOMASSA66%
NUCLEAR
CARVÃO MINERAL
EÓLICA
IMPORTAÇÃO
Fonte: ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) - Banco de Informações de Geração - Atualizado em: 29/05/2012
Usinas
Usinas
Hidrelétricas
POTENCIAL ESTIMADO
260 GW
Matrizes renováveis de energia com uma série de vantagens:
Disponibilidade de recursos naturais;
Facilidade de aproveitamento dos recursos;
Recursos continuamdisponíveis na natureza com o passar do
tempo;
Integração e desenvolvimento de regiões distantes dos grandes
centros urbanos e industriais;
Fator histórico de desenvolvimento da economia;
Principais Componentes
Tomada D’água
Comportas
do Vertedouro
Barragem
Conduto Forçado
Vertedouro
Canal de Fuga
Casa de Força
Subestação
Princípio
Princípio de Funcionamento
I.
Abarragem represa as águas de um rio formando um reservatório;
II.
A energia potencial existente entre o nível do reservatório antes da
barragem e o nível do rio após a barragem transforma-se em
energia cinética;
III.
A água represada é conduzida por meio de tubulações forçadas
até uma Turbina promovendo o seu giro, sendo que a Turbina esta
ligada por um eixo a um Gerador de energiaelétrica, que
conseqüentemente também entra em movimento;
IV. No gerador a energia cinética ou energia mecânica é transformada
em energia elétrica a partir do giro do gerador;
V.
A energia elétrica produzida vai para uma subestação de onde é
transmitida para os centros de consumo.
Princípio de Funcionamento
Nível
Nível de
montante
(HWL)
Rendimento =
Energia disponível –Perdas
Energia disponível
Linha
Linha de pressão
Queda bruta
H
Vazão
Q
Perdas
Elétricas
Perdas
Turbina
Potência =
(H-∆H)*Q*g*ρ*η
(HQueda
Líquida
Perdas
na saída
Perda de
carga
∆H
Nível de
jusante
(TWL)
Nível
Nível linha
de centro
da turbina
Submergência
(positiva
(positiva se LC
acima da TWL)
Barragem
Construídas principalmente para represar a...
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