Como reconhecer qualidade e durabilidade
Como demonstramos, um sistema hidrelétrico é simples e complexo ao mesmo tempo. Os conceitos por trás da energia hidráulica são simples: tudo se resume a Carga Hidráulica e Fluxo. Mas um bom projeto exige habilidades avançadas de engenharia, e uma operação confiável exige uma construção cuidadosa com componentes de qualidade.
O que torna um sistema de turbina de qualidade
Pense em um sistema de turbina em termos de eficiência e confiabilidade. Em um mundo perfeito, a eficiência seria de 100%. Toda a energia contida na água seria transformada no eixo giratório. Não haveria turbulência do ar ou da água, nem resistência dos mancais. O rotor estaria perfeitamente equilibrado. Os sinais de perda de energia – calor, vibração e ruído – estariam ausentes. É claro que a turbina perfeita também nunca quebraria ou precisaria de manutenção.
Roda Pelton finamente usinada
Componentes de qualidade e usinagem cuidadosa fazem uma grande diferença na eficiência e confiabilidade da turbina.
Obviamente, nenhum sistema de turbina atingirá esse grau de perfeição. Mas é bom manter esses objetivos em mente, pois maior eficiência e confiabilidade se traduzem em mais potência e menor custo por watt. Aqui estão alguns pontos a serem considerados ao selecionar um sistema de turbina:
Turbine Runner
O rotor é o coração da turbina. É aqui que a energia hidráulica é transformada na força rotacional que aciona o gerador. Independentemente do tipo de rotor, suas pás ou pás são responsáveis por capturar o máximo de energia possível da água. A curvatura de cada superfície, frontal e traseira, determina como a água se moverá até cair. Lembre-se também de que qualquer rotor terá um desempenho mais eficiente em uma altura manométrica e vazão específicas. O rotor deve ser compatível com as características do seu local.
Procure por corrediças totalmente metálicas com superfícies lisas e polidas para eliminar a turbulência da água e do ar. Corrediças monobloco, cuidadosamente usinadas, geralmente funcionam com mais eficiência e confiabilidade do que aquelas parafusadas. Corrediças de bronze e manganês funcionam bem para sistemas pequenos com água limpa e alturas manométricas de até 152 metros. Corrediças de aço inoxidável de alta resistência são excelentes para sistemas maiores ou condições de água abrasivas. Todas as corrediças devem ser cuidadosamente balanceadas para minimizar a vibração, um problema que não só afeta a eficiência, mas também pode causar danos ao longo do tempo.
Carcaça da turbina
A carcaça da turbina deve ser bem construída e robusta, pois gerencia as forças da água que entra, bem como a potência do eixo de saída. Além disso, seu formato e dimensões têm um efeito significativo na eficiência. Por exemplo, considere uma turbina do tipo Pelton. Como uma turbina de impulso, ela é acionada por um ou mais jatos de água, mas gira no ar. Isso significa que tanto as forças hidrodinâmicas quanto aerodinâmicas devem ser consideradas no projeto da carcaça. Ela deve minimizar a resistência a respingos e borrifos e expelir suavemente as águas residuais, mas também ser dimensionada e moldada adequadamente para minimizar as perdas devido à turbulência do ar. Da mesma forma, carcaças para projetos de alto fluxo, como turbinas de fluxo cruzado e Francis, devem ser projetadas com precisão para canalizar suavemente grandes volumes de água através da turbina sem causar bolsões de turbulência.
Procure uma carcaça com solda suave e cuidadosamente adaptada ao canal de distribuição adequado para o seu local. Lembre-se de que tanto a força da água quanto o canal de distribuição produzirão um torque considerável, portanto, o material da carcaça e todos os acessórios devem ser resistentes. As superfícies de contato, como flanges de tubos e tampas de acesso, devem ser usinadas de forma plana e sem vazamentos. Como a água promove ferrugem e corrosão, certifique-se de que todas as superfícies vulneráveis sejam protegidas com tinta em pó ou epóxi de alta qualidade. Todos os parafusos devem ser de aço inoxidável.
Outras considerações sobre turbinas
Todas as superfícies que conduzem água podem afetar a eficiência, desde a entrada da tubulação até a canaleta que conduz as águas residuais para longe da casa de máquinas. Procure superfícies lisas, sem curvas acentuadas. Os jatos e as palhetas de controle de fluxo devem ser finamente usinados, sem ondulações ou cavidades perceptíveis.
Eficiência é importante, mas durabilidade e confiabilidade também. Seu projeto hidrelétrico deve fornecer energia limpa sem interrupções. A qualidade dos componentes – e sua instalação – pode fazer uma grande diferença na sua qualidade de vida nos próximos anos.
Procure por um acabamento meticuloso no projeto e na construção dos sistemas de vedação, no material e na usinagem do eixo e em todos os componentes relacionados. Preste atenção especial à seleção e à montagem dos rolamentos; eles devem girar suavemente, sem ranger ou emperrar.
Fornecedor de turbinas
Quando se trata de fornecedores, não há substituto para a experiência. Embora os princípios da energia hidrelétrica possam ser dominados em ambientes internos, é a experiência prática que ensina tanto os pontos altos quanto os baixos de desviar água de um riacho, pressurizá-la e forçá-la através de uma turbina. Um fornecedor de turbinas com muitos anos de experiência em campo será inestimável para você no projeto e na construção do seu sistema hidrelétrico.
Procure um fornecedor experiente, especializado no tamanho e tipo de sistema hidrelétrico que você pretende construir. Um bom fornecedor trabalhará com você, começando pelas medições de Carga e Vazão, para ajudá-lo a determinar o tamanho correto da tubulação, a Carga Líquida, a Vazão de Projeto, as especificações da turbina, o sistema de acionamento, o gerador e o sistema de gerenciamento de carga. Você deve poder contar com seu fornecedor para fazer sugestões para otimizar a eficiência e a confiabilidade, incluindo seus efeitos sobre custo e desempenho.
Um bom fornecedor de turbinas é seu parceiro e deve se interessar pessoalmente pelo seu sucesso. Afinal, um cliente satisfeito é muito bom para os negócios.
Data de publicação: 24 de maio de 2021
