Relatório de estudo sobre mini-hídricas

Relatório de trabalho de estudo de uma central mini-hídrica.

Disciplina: Energias Renováveis - mini-hídricas

Trabalho de Grupo:
Ana Cláudia Pereira da Fonseca
Eduardo Jorge Moreira da Veiga

O presente caso de estudo baseia-se numa mini-hídrica instalada, cujos caudais médios diários medidos são apresentados no ficheiro de Excel no separador com o título “Registo de caudal anual”.
A variação diária dos caudais, durante o ano, está representada na Figura 1:

Fig. 1
O valor médio do caudal durante o ano é calculado pela fórmula:
Qn = (1/365) x Qt

Qt é o somatório dos caudais diários, e tem o valor de 737,0557 m3/s . ano
Assim, o valor médio do caudal durante o ano é 1/365x737,0557 = 2,019 m3/s
A curva de duração dos caudais anuais é a representada na figura 2:

Fig. 2

A potência nominal do conjunto Turbina/ Gerador a instalar é dada pela seguinte fórmula simplificada:
P = 7 x Qn x hb
Considerando um rendimento do conjunto de 70% , um Caudal médio diário de 2,019 m3/s e uma queda de 50 m, o valor da potência nominal do conjunto Turbina/ Gerador é P = 7 x 2,019 x 50 = 706,766 kw
Na escolha do modelo de turbina aplicamos um factor de rentabilização de 30% para tirar mais rendimento dos caudais calculados e para rentabilizar nos anos de maior pluviosidade. Temos então o seguinte cálculo de potência corrigido:
Pc = P + P x 30%
Pc = 706,766 + 706,766 x 30 / 100 = 918,8 Kw
Para a escolha da turbina arredondamos a potência calculada para um valor de 1000 Kw
Para a escolha acertada da turbina, temos de corrigir o Qn em função da nova potência determinada. Assim temos:
Qnc = Pc / (7 x hb )
Qnc = 1000 / ( 7 x 50 ) = 2,86 m3/s
Vamos escolher a turbina com os valores apurados e de acordo com a figura 3 : NET HEAD (m) | (Queda) | 50 m | FLOW M3/S | (Caudal) | 2,86 m3/s | POTÊNCIA Kw | | 1000 Kw |

Fig. 3 – Tabela de selecção de Turbinas para mini-hídricas.

Entre a Turbina Francis e a Kaplan, escolhemos a Turbina FRANCIS como mais adequada. É esta a Turbina que nos