GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
EMPREENDIMENTOS DO SETOR ELÉTRICO
HIDROELETRICOS
CGH Potência Instalada ≤3,0 MW
TERMOELÉTRICOS
PCH
UHE
3,0 MW < Potência Instalada ≤ 30 MW
Potência Instalada > 30,0 MW
TERMONUCLEARES
ÁREA
FONTES ALTERNATIVAS: Eólica, Solar etc
MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA
Empreendimentos em Operação
Tipo QuantidadePotência
Outorgada (kW)Potência
Fiscalizada (kW)%
CGH 557 434.990 437.072 0,3EOL 382 9.390.808 9.318.630 6,32PCH 449 4.859.582 4.841.818 3,28UFV 40 26.962 22.962 0,02UHE 220 101.063.425 90.166.353 61,16
O Brasil possui no total 4.563 empreendimentos em operação , totalizando 147.417.686 kW de potência instalada. [BIG ANEEL 2016]
BIG ANEEL - Atualização:15.09.2010
UHE 220 101.063.425 90.166.353 61,16UTE 2.913 42.343.413 40.640.851 27,57UTN 2 1.990.000 1.990.000 1,35Total 4.563 160.109.180 147.417.686 100
Os valores de porcentagem são referentes a Potência Fiscalizada. A Potência Outorgada é igual a considerada no Ato de Outorga. APotência Fiscalizada é igual a considerada a partir da operação comercial da primeira unidade geradora.
MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA
Empreendimentos em Construção
Tipo QuantidadePotência
Outorgada (kW)%
CGH 1 848 0,01EOL 145 3.309.930 37,35PCH 34 454.959 5,13UFV 3 90.000 1,02
Está prevista para os próximos anos uma adição de 26.698.673 kW na capacidade de geração do País, proveniente dos 215 empreendimentos atualmente em construção e mais 655 em Empreendimentos com Construção não iniciada. [BIG ANEEL 2016]
BIG ANEEL - Atualização:15.09.2010
UFV 3 90.000 1,02UHE 7 1.967.100 22,2UTE 24 1.689.646 19,07UTN 1 1.350.000 15,23Total 215 8.862.483 100
CICLO DE IMPLANTAÇÃO DE UHE
ESTIMATIVA DO POTENCIAL HIDRELÉTRICO
ESTUDOS DE VIABILIDADE DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO
ESTUDOS DE INVENTÁRIO DA BACIA HIDROGRÁFICA
PROJETO BÁSICO DA USINA HIDRELÉTRICA
PROJETO EXECUTIVO DA USINA HIDRELÉTRICA
Leilão de
Energia
CONSTRUÇÃO
ESTUDOS DE INVENTÁRIO
ALTERNATIVAS DE DIVISÃO DE QUEDAS
ESTUDO DA BACIA HIDROGRÁFICA
Custos de Implantação
Equilíbrio
Custos de Implantação
Benefícios Energéticos
Impactos Ambientais
SELEÇÃO DA MELHOR DIVISÃO DE QUEDAS
ESTUDOS DE INVENTÁRIO
Pin
dam
on
hag
aba
Pau
lista AN
TA
SIM
PLÍ
CIO
Itao
cara
São
Fid
élis
BACIA DO PARAÍBA DO SUL
DEFINIÇÃO DA DIVISÃO DE QUEDAS Bacia do Rio Paraíba do Sul – SP/MG/RJG
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BARRAGEM EXISTENTE
BARRAGEM FUTURA
ESTUDOS DE INVENTÁRIO
BARRAG
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DEFINIÇÃO DA DIVISÃO DE QUEDAS Perfil do Rio Paraíba do Sul – MG/RJ
BARRAG
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IO
ESTUDOS DE VIABILIDADE
ESTUDO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO
Técnica
Análise da Viabilidade
APROVEITAMENTO ÓTIMO
Técnica
Energética
Econômica
Ambiental
ESTUDOS DE VIABILIDADE
VertedouroTomada d’água
Barragem
UHE SIMPLÍCIO QUEDA ÚNICA – PCH ANTA
Acesso
Casa de força
PROJETO BÁSICO
DETALHAMENTO DO APROVEITAMENTO CONCEBIDO NO ESTUDO DE VIABILIDADE
Definir com maior precisão
Características Técnicas do Projeto
Especificações Técnicas de Obras Civis
Especificações Técnicas Eletromecânicas
Programas Ambientais
maior precisão
PROJETO EXECUTIVO
ELABORAÇÃO DOS DESENHOS
Desenhos de Detalhamento
Obras Civis
Equipamentos Eletromecânicos
Detalhamento
EXECUÇÃO DA OBRA E MONTAGEM DE EQUIPAMENTOS
LINHA DO TEMPO
Avaliação AmbientalIntegrada
Estudos de Impacto Ambiental
(EIA/RIMA)
Projeto Básico Ambiental
Projeto Executivo Ambiental
Aprovação pelo órgão ambiental
L
EPE
engenharia
meio ambiente
Estudos de Inventário de Bacia Hidrográfica
Estudos de Viabilidade
Projeto Básico
Projeto Executivo
LP LI LO
Aprovação pela ANEEL
LEILÃO
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CARACTERÍSTICAS DE PRODUÇÃO DA ENERGIA
Usina sem capacidade de acumulação À fio d’água NA constanteUsina sem capacidade de acumulação
Usina com reservatório de acumulação
À fio d’água NA constante
NA variável
deplecionamento
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CARACTERÍSTICAS DE PRODUÇÃO DA ENERGIA
Usina sem reservatório
AHE Teles Pires NA max normal 220,00NA min normal 220,00
AHE Pai-Querê
Usina com reservatório
AHE Couto de Magalhães NA max normal 620,00NA min normal 620,00
NA max normal 797,00NA min normal 762,00
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CARACTERÍSTICAS DE PRODUÇÃO DA ENERGIA
UHE Funil
Usina com reservatório
NA max normal 466,50NA min normal 444,00
PI = 216 MW
Rio Paraíba do Sul - RJ
Perfil Esquemático de UHE
ReservatórioCasa de Força
LT
Tomada d’Água
TurbinaGerador
Uma usina hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentoscuja finalidade é a geração de energia elétrica, através de aproveitamento do potencialhidráulico existente em um rio.
O potencial hidráulico é proporcionado pela vazão hidráulica e pela concentração dosdesníveis existentes ao longo do curso de um rio.
CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL
Cada sitio escolhido para uma usina hidroelétrica é único, com condições topográficas,geológicas e hidrológicas particulares.
O melhor arranjo para um determinado aproveitamento hidroelétrico é aquele queconsegue posicionar todos os elementos do empreendimento de maneira a combinara segurança requerida pelo projeto e as facilidades de operação e manutenção com ocusto global mais baixo.
Arranjo típico em vale aberto
Arranjo típico em vale medianamente estreito
Arranjo típico em vale estreito
custo global mais baixo.
CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL
Arranjo típico em vale medianamente estreito
1.050 MW
UHE LCBC (Estreito)
Rio Grande MG/SP
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
estrutura em solo ou concreto construída no vale do rio, da ombreira de uma margempara a da outra, com o objetivo de elevar o nível de água do rio até o nível máximonormal do reservatório
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Dique
estrutura usualmente em solo que fecha eventuais selas topográficas, para evitar fugasda água do reservatório
Barragem
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Sistema de Desvio do Rio
Em geral, fica localizado junto a barragem com o objetivo de desviar as águas do rio por
Barragem
Dique
Em geral, fica localizado junto a barragem com o objetivo de desviar as águas do rio pormeio de canal, galerias, adufas, túneis ou mesmo estrangulamento do leito do rio demodo a permitir a construção das estruturas localizadas no leito do rio à seco.
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
Sistema de Desvio do Rio
Circuito de Geração
Constituído por canais, tomadas d’água, condutos ou túneis de adução de baixapressão, eventuais chaminés de equilíbrio ou câmaras de carga, condutos ou túneisforçados de alta pressão, casa de forca externa ou subterrânea e canal ou túneis defuga. O circuito de geração tem por finalidade aduzir a água para a transformação deenergia mecânica em energia elétrica.
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
Sistema de Desvio do Rio
Estrutura de Vertimento
Composto de canal de aproximação, vertedouro com ou sem controle (comportas),dissipador de energia e canal de restituição. Como no caso do circuito de geração, asobras das estruturas de vertimento podem ficar localizadas junto ou distante dabarragem, dependendo das características particulares do sítio em estudo.
Circuito de Geração
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
Sistema de Desvio do Rio
Descarregador de Fundo
Estrutura dotada de comportas ou válvulas para liberar as águas para jusante dabarragem.
Circuito de Geração
Estrutura de Vertimento
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
Sistema de Desvio do Rio
Sistema de Transposição de Desnível
estruturas que permitem a transposição de cargas ou passageiros transportados pela vianavegável, superando o desnível decorrente da implantação da barragem.
Circuito de Geração
Estrutura de Vertimento
Descarregador de Fundo
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
Sistema de Desvio do Rio
Sistema de Transposição de Fauna Aquática Migratória
estruturas que permitem a transposição da fauna aquática, superando o desníveldecorrente da implantação da barragem.
Circuito de Geração
Estrutura de Vertimento
Descarregador de Fundo
Sistema de Transposição de Desnível
BARRAGENS
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
A escolha do tipo de barragem dependerá, principalmente, da existência de materialqualificado para sua construção, dos aspectos geológicos e geotécnicos, e daconformação topográfica do local da obra.
Terra
Enrocamento com núcleo de argila
Enrocamento com face de concreto
Enrocamento com núcleo asfáltico
Concreto gravidade
conformação topográfica do local da obra.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
BARRAGENS Terra
Um local poderá ser considerado propício para construção de barragem de terrahomogênea quando o reconhecimento de campo indicar que a rocha se encontra aprofundidade grande na área em consideração.
Esse tipo de barragem exige menor declividade nos paramentos de montante e jusantee, portanto, resultam mais volumosas. Por isso, é utilizado para pequenas e mediasalturas.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
BARRAGENS Enrocamento com núcleo de argila
Enrocamento com face de concreto
Quando reconhecimento de campo indica, na área selecionada, a existência de rocha sã e de boa qualidade ao longo do eixo a pequena profundidade.
Esse tipo de barragem não necessita de condições especiais de fundação.
Grandes volumes de escavação em rocha na casa de forca, em canais e vertedouros são um bom indicativo para a utilização deste tipo de barragem. Além disso, se existirem períodos chuvosos ou excessiva umidade que prejudique a execução de núcleos de argila, ou a dificuldade na obtenção de material adequado para o núcleo, a solução com face de concreto é mais indicada.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
BARRAGENS
As principais vantagens desta em relação às demais barragens de enrocamento é ocurto tempo de construção (especialmente em locais chuvosos), maior esbeltez, com
Enrocamento com núcleo asfáltico
curto tempo de construção (especialmente em locais chuvosos), maior esbeltez, comconsequente menor consumo de materiais.
A primeira barragem do Brasil é a UHE Foz do Chapecó – rio Uruguai – SC/RS
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
BARRAGENS Concreto a gravidade
Quando o reconhecimento de campo indica, na área selecionada, existência de rocha sãe com compressibilidade pequena ao longo de todo o eixo, por exercerem maiorespressões nas fundações, a pequena profundidade.
A estabilidade e garantida principalmente pelos esforços de gravidade. A não ser emcasos excepcionais, somente deverão ser consideradas barragens de concreto tipogravidade maciça.
Concreto convencional ou concreto compactado com rolo (CCR).
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
Fluxo Rio Uruguai
Barragem de Fechamento de
UHE FOZ DO CHAPECO
Vertedouro de Superfície
Barragem de Fechamento de Enrocamento com Núcleo Asfáltico
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
UHE FOZ DO CHAPECO
Barragem de Fechamento de Enrocamento com Núcleo Asfáltico
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO DO RIO
Para a construção das diversas estruturas é feito o desvio do rio, em uma ou maisetapas, utilizando-se ensecadeiras.
Ensecadeira: estrutura provisória que permite o ensecamento de determinadas áreaspara construção das obras definitivas da usina.
Existem vários tipos de ensecadeira, sendo as mais comuns as de enrocamento, as de
Características topográficas da região
Regime hidrológico do rio.
Características das obras definitivas a serem construídas, principalmente do tipo e altura máxima da barragem.
Características geológicas da área.
Avaliação dos riscos permissíveis no local e a jusante.
Existem vários tipos de ensecadeira, sendo as mais comuns as de enrocamento, as deterra e enrocamento e as de concreto.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE ESTRUTURAS DE DESVIO
definidos em função das características da barragem
Barragem de concreto tipo gravidade adufas pelo corpo da barragem
DESVIO DO RIO
Os esquemas concebidos deverão ter características conservadoras. Preferencialmente,deverão ser adotadas soluções enquadráveis em um dos seguintes esquemas típicos ouna combinação destes.
Barragem de concreto tipo gravidade adufas pelo corpo da barragem
Barragens de terra e enrocamento galeria, adufas ou túnel
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
Desvio do rio através de túneis escavados em uma das ombreiras, comensecamento total da área de construção mediante ensecadeiras construídas amontante e a jusante. Fechamento dos túneis feito por meio de comporta.
DESVIO DO RIO
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL
UHE BATALHA
Curso natural do rioCurso desviado do rio
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL
Vista de montante
UHE BATALHACurso desviado do rio
Vista de jusante
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL
UHE BATALHA
Curso desviado do rio
Curso natural do rio
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
Desvio do rio através de galerias construídas sob a barragem.Fechamento das galerias feito por meio de comporta ou ensecadeiras, dependendo de condições hidrológicas favoráveis.
DESVIO DO RIO
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
Desvio em várias etapas:
Desvio de 1ª Fase:
fechamento parcial do rio por meio deensecadeira longitudinal para construção deobras de concreto – vertedouro, barrageme/ou tomada d’água – na área ensecada.
DESVIO DO RIO
Fechamento final na estrutura de concreto por meio de comporta ou outros dispositivos
e/ou tomada d’água – na área ensecada.
Desvio de 2ª Fase:
Através de adufas ou passagens provisóriasnas estruturas de concreto, parcial outotalmente construídas, ao mesmo tempo emque se completa a construção da obra norestante da seção protegida por ensecadeirasde 2ª fase.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
CANAL DE ADUÇÃO
CONDUTOS FORÇADOS
Conduz o fluxo para a Tomada d’Água.
Liga a tomada d’água à casa de força, funcionando sob pressão.
CANAL OU TUNEL DE FUGA
Liga a tomada d’água à casa de força, funcionando sob pressão.Podem ser externos ou em túneis.A seleção pelo tipo de conduto, dependerá da topografia local, das condiçõesgeológicas e custos da solução sugerida.
Restituição da vazão turbinada ao rio. Pode ser feita por:- Canal aberto, quando a casa de força for externa.- Túnel operando à superfície livre, em casas de força subterrâneas equipadas comturbinas tipo Pelton, necessariamente, ou Francis, opcionalmente.- Túnel em carga, em casas de força subterrâneas equipadas com turbinasFrancis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TOMADA D’ÁGUA
Torre
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Gravidade
Integrada a CF
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
Torre
TOMADA D’ÁGUA
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Geralmente empregadas em aproveitamentos onde se utiliza o túnel ou galeria dedesvio também para adução.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TOMADA D’ÁGUA
Gravidade
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Integradas ou não à barragem e a adução é feita para condutos forçados externos.
Essas tomadas são empregadas em aproveitamentos equipados com turbinas tipoPelton, Francis ou Kaplan com caixa espiral de aço.
Gravidade Aliviada
Normalmente apoiada em maciço rochoso.Neste tipo de tomada d’água, a adução é feita para túneis, sejam eles forçados ou não.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
Integrada a CF
TOMADA D’ÁGUA
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
É recomendado para aproveitamentos equipados com turbinas tipo Bulbo ou Kaplan com caixa semi-espiral de concreto.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CASA DE FORÇA
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Subterrânea
ExternaArranjo
Possui superestrutura completa e cobertura
Abrigada
Semi-AbrigadaSuperestrutura
Aberta
Possui superestrutura sem altura suficiente paraoperação de uma ponte rolante auxiliar. Amovimentação das peças pesadas é feita compórtico rolante externo através de coberturasmóveis.
Possui superestrutura completa e coberturapermanente. Movimentação das peças pesadas éfeita através de ponte rolante.
Não possui superestrutura. O pórtico rolante operano nível do piso do gerador e os equipamentos sãoprotegidos por coberturas móveis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CASA DE FORÇA
Subterrânea
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
rocha
Escavada em rocha
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CASA DE FORÇA
Abrigada
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Possui superestrutura completa e coberturapermanente. Movimentação das peças pesadas éfeita através de ponte rolante.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
Casa de Força Abrigada
UHE FOZ DO CHAPECO
Tomada d’Água tipo Gravidade
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CASA DE FORÇA
Semiabrigada
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Possui superestrutura sem altura suficiente paraoperação de uma ponte rolante auxiliar. Amovimentação das peças pesadas é feita com pórticorolante externo através de coberturas móveis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CASA DE FORÇA
Aberta
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Não possui superestrutura. O pórtico rolante opera nonível do piso do gerador e os equipamentos sãoprotegidos por coberturas móveis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
VERTEDOURO
Finalidade de descarregar as cheias para a manutenção do nível d’água de umreservatório em uma cota desejável. Deverá ser adotada uma vazão de projetocom um período de recorrência de 10.000 anos, o que corresponde a um riscode 1% de ser igualada ou superada durante uma vida estimada de 100 anos.
Fundo
Superfície Livre
Controlado
Ogiva alta
Ogiva baixa
de encosta
A escolha do tipo de vertedouro e sua localização dependerá da concepção doarranjo geral, do tipo de desvio e das características geológicas do local.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
VERTEDOURO
Superfície Livre
Aplicação típica em usinas a fio d’água, cuja barragem pode ter uma soleiravertente. Acarretam maior sobrelevação no reservatório.
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
Outros tipos de vertedouro livre, tais como os do tipo tulipa e sifão, são poucoutilizados, e, quando o são, normalmente a vazão de vertimento é pequena.
Livre Ogiva Alta
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
VERTEDOURO
Superfície Livre / Controlado
composto por uma soleira vertente, dealtura significativa, controlada ou não
Ogiva Alta
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
Controladoaltura significativa, controlada ou nãopor comportas do tipo segmento, e umdissipador de energia. É utilizado, emgeral, em aproveitamentos combarragens de altura média e serve comoestrutura de desvio – através de adufascolocadas em seu corpo.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
VERTEDOURO
Superfície
composto por uma soleira vertente baixa,controlada ou não por comportas do tipo
Ogiva Baixa
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
Livre / Controlado
Controladocontrolada ou não por comportas do tiposegmento, e um dissipador de energia. Éutilizado, em geral, em aproveitamentoscom barragens baixas e pode servir comoestrutura de desvio do rio.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
VERTEDOURO
Superfície
composto por uma pequena soleira vertente, seguida de uma calha e umdissipador de energia. Pode ser controlado ou não por comportas do tipo
de Encosta
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
Livre / Controlado
dissipador de energia. Pode ser controlado ou não por comportas do tiposegmento. É utilizado, em geral, em aproveitamentos com barragens altas deaterro fechando a totalidade da seção do vale e com desvio do rio por túneis ougalerias. São colocados numa das ombreiras ou eventualmente numa sela,aproveitando ou não a existência de uma volta do rio.
Canal de aproximação.Estrutura da crista e equipamento de controle.Calha e muros laterais.Estrutura de restituição e dissipação de energia.Canal de restituição ao leito do rio
Controlado
Aproveitamento com TA integrada a CF
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamentos de baixa queda, sem condutos forçados, com tomada d’água e casa deforça integradas na mesma estrutura e turbinas Kaplan com caixa semi-espiral deconcreto ou turbinas Bulbo.
Aproveitamento com derivação (túnel e canal)
Aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d’água do tipo gravidadefazendo parte do barramento, e com condutos forçados parcial ou totalmente embutidosno concreto da tomada d’água.
O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, basicamente, das característicastopográficas e geológicas do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamentomáximo do reservatório.
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
EIXO DA BARRAGEM
NA MAX NORMAL 287,00
EIXO DAS UNIDADES
Aproveitamento com TA integrada a CF
COMPORTA ENSECADEIRA COMPORTA VAGÃO
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamento com TA integrada a CF
1.050 MW
UHE MACHADINHO
Rio Pelotas
Aproveitamento com TA integrada a CF
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamentos de baixa queda, sem condutos forçados, com tomada d’água e casa deforça integradas na mesma estrutura e turbinas Kaplan com caixa semi-espiral deconcreto ou turbinas Bulbo.
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)
Aproveitamento com derivação (túnel e canal)
Aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d’água do tipo gravidadefazendo parte do barramento, e com condutos forçados parcial ou totalmente embutidosno concreto da tomada d’água.
O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, basicamente, das característicastopográficas e geológicas do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamentomáximo do reservatório.
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Esquemas Típicos
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)
EIXO DA BARRAGEM
EIXO DAS UNIDADES
COMPORTA ENSECADEIRA
COMPORTA VAGÃO CONDUTO FORÇADO
UHE LCBC (Estreito)
Aproveitamento com TA integrada a CF
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamentos de baixa queda, sem condutos forçados, com tomada d’água e casa deforça integradas na mesma estrutura e turbinas Kaplan com caixa semi-espiral deconcreto ou turbinas Bulbo.
Aproveitamento com derivação (túnel e canal)
Aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d’água do tipo gravidadefazendo parte do barramento, e com condutos forçados parcial ou totalmente embutidosno concreto da tomada d’água.
O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, basicamente, das característicastopográficas e geológicas do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamentomáximo do reservatório.
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamento com derivação (túnel e canal)
855 MW
UHE FOZ DO CHAPECO
Rio Uruguai SC/RS
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Pelton
Kaplan
Francis
Bulbo
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Pelton
Altas Quedas: 350 m até 1100 m.
Os jatos de água ao se chocarem com as "conchas" do rotor geram o impulso.
Dificuldades: erosão provocada pelo efeito abrasivo da areia misturada com a água, devido à alta velocidade com que a água se choca com o rotor.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Francis
Queda: 40 m até 400 m.
Exemplos: Tucuruí, Itaipu, Furnas e outras no Brasil funcionam com turbinas tipo Francis com cerca de 100 m de queda d' água.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Kaplan
Queda: 20 m até 50 m.
Diferença entre Francis e Kaplan: rotor
Assemelha-se a um propulsor de navio (hélice) com duas a seis as pás móveis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Bulbo
Queda: < 20m.
Possui a turbina similar a uma turbina Kaplan horizontal, porem devido a baixa queda, o gerador hidraulico encontra-se em um bulbo por onde a água flui ao seu redor antes de chegar as pás da Turbina.