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Título: Desenvolvimento e avaliação de um sistema piloto de microgeração hidroenergética na rede de abastecimento de água de Curitiba
Título(s) alternativo(s): Development and evaluation of a pilot system of hydropower microgeneration in the water’s supply network of Curitiba
Autor(es): Silva, Lucas Araujo da
Garcete, Manuel Enrique Helmfelt
Assis, Matheus Gabriel de
Orientador(es): Rocha, Joaquim Eloir
Palavras-chave: Energia elétrica - Produção
Bombas hidráulicas
Máquinas hidráulicas
Motores elétricos de indução
Abastecimento de água
Engenharia elétrica
Electric power production
Pumping machinery
Hydraulic machinery
Electric motors, Induction
Water-supply
Electric engineering
Data do documento: 17-Mar-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: SILVA, Lucas Araujo da; GARCETE, Manuel Enrique Helmfelt; ASSIS, Matheus Gabriel de. Desenvolvimento e avaliação de um sistema piloto de microgeração hidroenergética na rede de abastecimento de água de Curitiba. 2016. 154 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018.
Resumo: O cenário energético do Brasil exige a busca por alternativas para geração de energia elétrica de maneira mais eficiente e sustentável. Nesse contexto, as companhias de saneamento possuem locais e dispositivos, como válvulas de controle, que apresentam desperdício de energia potencial que a água pode oferecer. Desta forma, uma solução para aproveitamento desta energia é a substituição de válvulas por um sistema de microgeração de energia elétrica, de maneira que este possa, ainda, impor a perda de carga necessária na rede de abastecimento. Tendo em vista que a bibliografia existente se limita a estudos de potenciais e ensaios laboratoriais, o objetivo deste trabalho é desenvolver um projeto piloto, implementá-lo e avaliá-lo quanto ao seu funcionamento e a energia que será capaz de produzir. Para tanto, o sistema deverá ser composto por uma bomba funcionando como turbina e um motor de indução assíncrono funcionando como gerador autoexcitado por capacitores. Baseado em metodologias propostas por pesquisadores da área, critérios foram estabelecidos para escolha do local de instalação e para o seu dimensionamento. Uma vez devidamente dimensionados os equipamentos necessários, um projeto executivo foi elaborado para a implementação do sistema piloto. Com a sua instalação obteve-se geração de energia com tensão e frequência elétricas aceitáveis por normas da ANEEL, com potência de 17,83 kW e rendimento próximo de 54 %. Os resultados obtidos com a execução deste estudo validam a metodologia aplicada e comprovam que esta é uma alternativa viável para o aproveitamento energético em sistemas de abastecimento de água.
Abstract: The energy scenario in Brazil requires the search for alternatives for power generation more efficient and sustainable way. In this context, the sanitation companies have locations and devices, like control valves, which have potential energy waste that water can offer. Thus, an solution to use that potential energy is the replacement of valves by an electric power microgeneration system, so that it can, yet, impose the pressure drop required in the supply network. Considering that the existing bibliography is limited to potential analysis and laboratory experiments, the objective of this final project is to develop a pilot project, implement it and evaluate it as its operation and the power that it will be able to produce. Therefore, the system must be composed of a pump working as a turbine and an asynchronous induction motor working as generator and self-excited by capacitors. Based on methodologies proposed by researchers of the field, criteria were established to choose the installation location, for your sizing and operational evaluation. Once properly sized the necessary equipment, an executive project was designed to implement the pilot system. With the installation of the system, power generation was obtained with acceptable voltage and electrical frequency by ANEEL’s standards, with power 17,83 kW and 54% of efficiency. The results obtained with the implementation of this study validate the methodology applied and prove that this is a viable alternative to energy use in water supply systems.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10079
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