Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton
Enviado: quarta jan 04, 2017 5:45 pm
Como prometido (mais vale tarde do que nunca), vou partilhar alguma informação relativa ao projeto de construção de uma micro-hídrica caseira para autoconsumo.
A ideia surgiu neste fórum, durante a troca de impressões sobre este tipo de aproveitamentos. Pensei que poderia ser útil dar alguma orientação aos corajosos empreendedores e logo apareceu um homem destemido, chamado Paulo, que queria fazer uma. Achei um excelente desafio.
O primeiro passo era determinar a queda bruta. O terreno é muito complicado, para ajudar fiz um levantamento digital (com base nas imagens de satélite) e um mapa com isolinhas de elevação. Deu um desnível de 55 m. Nada mau. Este valor indicava também uma aplicação para smartphone.
O segundo passo era determinar a quantidade de água disponível. No fim de Outubro, a água era pouca. Ao encher um bidão, o Paulo mediu 1.7 litros/s. O caudal normal é, naturalmente muito maior.
O terceiro passo era calcular a potencialidade do local e otimizar as perdas. Segundo os meus cálculos, com 350 m do tubo PEAD de 3” e caudal de 5 litros/s, a potência nos bornes de saída do inversor poderia chegar a 1500 W. E se a água se aguentar, como o Paulo acha, poderia produzir uns 9 a 11 mil kWh/ano (uns 1800 € que não serão entregues à EDP).
Para estas condições o tipo de turbina indicado é Pelton. O Paulo já tinha uma roda Pelton da empresa Italiana Pamor. Como eu estava interessado em testar esta rodinha, disponibilizei-me também para fazer o projeto da turbina. Calculei as dimensões básicas e constatei que o diâmetro da roda estava fora da zona do rendimento ótimo. Por isso era aconselhável alterar o diâmetro da roda. Outro problema era que as dimensões das pás não permitiam o jacto de 5 litros/s. Pensei então projetar uma turbina com 2 jactos, um regulável e outro fixo.
O Paulo pós as mãos á obra, comprou, conforme eu lhe indiquei, um motor trifásico para servir de gerador, comprou o tubo PAED e instalou-o. Depois fizemos o teste do tubo, dos caudais e respetivas perdas de carga. Usámos uma ferramenta que permitia trocar vários orifícios calibrados de um jacto e medir a pressão no tubo. As medições confirmaram os cálculos, por isso pude iniciar o projeto da turbina. O projeto (calcular e desenhar) demorou cerca de um mês.
A turbina está a ser fabricada neste momento. Embora está a sofrer alguns atrasos, espero que durante o Janeiro de 2017 já vamos poder fazer instalação e testes.
Algumas fotos:
A ideia surgiu neste fórum, durante a troca de impressões sobre este tipo de aproveitamentos. Pensei que poderia ser útil dar alguma orientação aos corajosos empreendedores e logo apareceu um homem destemido, chamado Paulo, que queria fazer uma. Achei um excelente desafio.
O primeiro passo era determinar a queda bruta. O terreno é muito complicado, para ajudar fiz um levantamento digital (com base nas imagens de satélite) e um mapa com isolinhas de elevação. Deu um desnível de 55 m. Nada mau. Este valor indicava também uma aplicação para smartphone.
O segundo passo era determinar a quantidade de água disponível. No fim de Outubro, a água era pouca. Ao encher um bidão, o Paulo mediu 1.7 litros/s. O caudal normal é, naturalmente muito maior.
O terceiro passo era calcular a potencialidade do local e otimizar as perdas. Segundo os meus cálculos, com 350 m do tubo PEAD de 3” e caudal de 5 litros/s, a potência nos bornes de saída do inversor poderia chegar a 1500 W. E se a água se aguentar, como o Paulo acha, poderia produzir uns 9 a 11 mil kWh/ano (uns 1800 € que não serão entregues à EDP).
Para estas condições o tipo de turbina indicado é Pelton. O Paulo já tinha uma roda Pelton da empresa Italiana Pamor. Como eu estava interessado em testar esta rodinha, disponibilizei-me também para fazer o projeto da turbina. Calculei as dimensões básicas e constatei que o diâmetro da roda estava fora da zona do rendimento ótimo. Por isso era aconselhável alterar o diâmetro da roda. Outro problema era que as dimensões das pás não permitiam o jacto de 5 litros/s. Pensei então projetar uma turbina com 2 jactos, um regulável e outro fixo.
O Paulo pós as mãos á obra, comprou, conforme eu lhe indiquei, um motor trifásico para servir de gerador, comprou o tubo PAED e instalou-o. Depois fizemos o teste do tubo, dos caudais e respetivas perdas de carga. Usámos uma ferramenta que permitia trocar vários orifícios calibrados de um jacto e medir a pressão no tubo. As medições confirmaram os cálculos, por isso pude iniciar o projeto da turbina. O projeto (calcular e desenhar) demorou cerca de um mês.
A turbina está a ser fabricada neste momento. Embora está a sofrer alguns atrasos, espero que durante o Janeiro de 2017 já vamos poder fazer instalação e testes.
Algumas fotos:
- Teste do caudal e das perdas de carga - caudal de 11,5 litros/s, sem restrições
- 1-IMG_20161029_114104.JPG (132.7 KiB) Visto 12085 vezes
- Caudal com orifício calibrado
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- Roda Pelton original e futuro gerador
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