Seminario Produ o de Energ

Universidade Federal do Ceará
Departamento de Engenharia Elétrica
Disciplina de Produção de Energia Elétrica

ESTUDO TÉCNICO E ECONÔMICO COMPARATIVO ENTRA A UTILIZAÇÃO DE HIDROGERADORES
VERTICAIS ACIONADOS POR TURBINAS KAPLAN E HIDROGERADORES
ACOPLADOS A TURBINA KAPLAN BULBO

Prof.: Dr. Paulo Carvalho
Alunos: Filipe Ribeiro Parente Garcia
Caio Ribeiro

Objetivo
 O estudo de viabilidade, comparando diversos parâmetros do funcionamento e construção de hidrogeradores de grande porte verticais ou horizontais, utilizando turbinas Kaplan.

Introdução
 Rios de Planalto que proporcionam altas quedas d’água.
- Aproveitamento energético quase máximo.
 Rios largos e de Planície com baixas quedas d’água.
- Disponibilidade para o aumento da eficiência no aproveitamento energético.
- Hidrogeradores acoplados a turbinas do tipo Kaplan.

Figura 01 - Esquemas de Turbinas Hidráulicas.

Fonte: [1]

Turbinas Kaplan
 Turbinas de Reação:
- Turbinas em que o trabalho mecânico é obtido pela

transformação da energia cinética e de pressão da água em escoamento através do rotor, onde as mesmas trabalham imersas na água.
 Tipos de Turbinas Kaplan:
- Turbina Kaplan Vertical.
- Turbina Kaplan Horizontal ou Turbina Bulbo.

Figura 2 - Turbina Kaplan Vertical

Fonte [1]

Figura 3 - Turbina Kaplan Horizontal ou Turbina Bulbo

Fonte [2]

Modo de Análise
 Comparação entre as Turbinas, analisando alguns fatores: • Eficiência Hidráulica
•
•
•
•

Impacto Ambiental
Custos na construção civil
Tempo de Montagem
Acesso para a manutenção

Eficiência Hidráulica
Figura 4 – Turbina Kaplan Vertical

Figura 5 – Turbina Bulbo

Fonte [3]

Fonte [4]

Impacto Ambiental
Tabela 1 – Usinas Hidroelétricas da Região Amazônica – Área do reservatório VS Potência
Usina

Balbina
Samuel
Manso
Tucuruí (Francis)
1a. Etapa
2a. Etapa
Jirau (Bulbo)

Santo Antônio (Bulbo)

Fonte [5]

Área do
Reservatório
[km²]

Potência [MW]

Área Reservatório/Potência da
Usina[km²/MW]]

2360

250

9,44

584

217

2,69

387

210