O uso de bombas funcionando como turbinas em sistemas de t…

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O USO DE BOMBAS FUNCIONANDO COMO TURBINAS PARA SISTEMAS DE RECALQUE DE ÁGUA . Rafael Emilio Lopes1; Carlos Barreira Martinez2

Resumo – Sabe-se que uma parcela significativa do custo da água é composta pelo insumo energia elétrica. Este custo tende a ser maior à medida que se trabalha com sistemas em regiões do interior do País. Assim soluções que permitam que sistemas de saneamento se tornemautosuficientes em energia elétrica devem ser cotejadas e quando possível devem ser implementadas. Dentre as diversas alternativas existentes visando a auto-suficiência energética tem-se a solução baseada em micro centrais hidrelétricas (MCH). Entretanto o custo dos equipamentos hidro-eletromecânicos é elevado e se constitui em um obstáculo para a implantação das MCH. Uma alternativa consideradainteressante é a utilização de bombas funcionando como turbinas (BFT) que pode apresentar custos competitivos. Apresenta-se neste trabalho uma análise de viabilidade do uso de BFT para a utilização em sistemas de abastecimento de água.

Abstract - One knows that a significant piece of the cost of the water is composed for electric energy. This cost tends to be bigger to the measure that if works withsystems in isolated regions or the interior of the Country. Beyond the problem of the cost of the energy it is had that to take in consideration the availability of energy and the difficulties of extension of the transmission lines. Thus solutions that allow that sanitation systems if become self-sufficient in electric energy must be evaluated and when possible they must be implemented. Amongstthe diverse existing alternatives aiming at the energy self-sufficiency it is had solution based on Micron Hydroelectric Power Plant (MHPP). However the cost of the equipment hidro-electro-mechanics is raised and if it constitutes in an obstacle for the implantation of the MHPP. A considered alternative interesting is the use of pumps as turbines (PAT) that it can present competitive costs. Ananalysis of viability of the use of PAT for the use in systems of water supply is presented in this work.

Palavras-Chave: tratamento de água, energia alternativa, BFT.

Universidade Federal de Minas Gerais – Campus Pampulha –Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Engenharia Elétrica – CPDEE – PPGEE – UFMG. Av. Antônio Carlos, n ° 6627 , Pampulha – CEP 31270-901 – Belo Horizonte – MG - tel: (031)3499-4925. E-mail: doriana@cpdee.ufmg.br; selenios@eee.ufmg.br. 2 Departamento de Engenharia Hidráulica e Recursos Hídricos – EHR/CPH – UFMG. Av. Antônio Carlos, n ° 6627 , Pampulha – CEP 31270-901 – Belo Horizonte – MG - tel: (031) 3499-4925. E-mail: martinez@cce.ufmg.br.

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INTRODUÇÃO A geração de energia elétrica através de pequenas e micro centrais hidrelétricas normalmente esbarra nos elevadoscustos dos equipamentos de geração. Assim alguns autores, WILLIAMS (1995), Viana (1987), apresentam uma alternativa de geração hidrelétrica baseada no uso de Bombas Funcionando como Turbina. O estudo de Bombas Funcionando como Turbina (BFT) segue uma linha de ação baseada na otimização de pequenos potenciais residuais. Sabe-se que alguns destes potenciais são localizados próximo aos centros deconsumo e que podem ser uma boa opção para o incremento da energia gerada pelas concessionárias de energia elétrica ou para uso de auto-produtores, pequenas comunidades e empreendimentos.

CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA Uma máquina hidráulica tem a finalidade de, como máquina motriz, transformar um tipo de energia que a natureza nos oferece em trabalho mecânico, ou, como máquina geratriz, fornecer energiaa um fluido para, por exemplo , transportá-lo de um local para outro. Quando uma máquina de fluxo trabalha como motriz, é chamada de turbina e, quando trabalha como geratriz, de bomba. Como toda alternativa tecnológica a BFT possui vantagens e desvantagens quando comparadas com turbinas na mesma faixa de potência. Estas serão descritas a seguir: Vantagens: • As bombas são fabricadas em série -...
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