Como construir uma micro-hídrica

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nando tuga
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por nando tuga » quinta abr 28, 2016 3:26 pm

é o rio tojal um afluente do rio homem ,o que eu queria era que ter uma ideia de alguem que estivesse por dentro do assunto para no local dizer o que era mais viavel ....obrigado.


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mda
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por mda » quinta abr 28, 2016 8:42 pm

Estou a ver mais ou menos.
Ha duas grandes variáveis que podem determinar as coisas.
Ha baixada electrica no moinho? Da para pedir? Quanto vai custar?
Se não há baixada nem é possível e economicamente viável pedir, esqueça.
Qual o caudal que tem disponível, e qual o potencial para esse caudal.
Como disse no verão so da para tocar uma mó, por isso calculo que seja coisa para uns 10 a 15L/s, isto é uma especulação esta claro. No inverno consegue para duas mós ou mais ou seja apontamos para uns 40 ou 50 L/s, isso numa roda de agua pode dar-lhe qualquer coisa entre 400W a 3000W muito grosseiramente, ora multiplicando pelo período de funcionamento, e pelo preço de venda que vai depender dos leilões pode dar valores muito dispares.

Resumindo:
Tem baixada ou possibilidade de ter?
Tem caudal que lhe permita pelo menos amortizar o investimento?
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por hynek » quinta abr 28, 2016 9:53 pm

nando tuga Escreveu:ha a alguem ou alguma empresa que possa fazer um estudo ou dar uma ideia como sera melhor ou viavel ?
para não gastar muito dinheiro, é aconselhável fazer primeiro uma estimativa de viabilidade, se tiver pernas para andar, então aprofundar o estudo para ter uma base sólida para avançar. O projecto deve ser uma coisa ligeira, básica, senão custa uma pipa de massa e afunda a viabilidade. Posso fazer os estudos, é minha área, mas a minha ideia é envolver o futuro proprietário no processo, para diminuir os custos e tornar os aproveitamentos viáveis. Há pessoas que constroem as suas casas, por que não uma micro-hídrica? Há 35 anos atrás vivia na Checoslováquia. O Governo na altura permitiu construção das micro-hídricas, até 30 kW de potência, aos privados. Foi um boom. Reconstruíram-se moinhos, engenhos, antigas mincro-hídricas.... Conheci várias pessoas que se aventuraram, até fabricavam turbinas caseiras segundo os desenhos feitos por projectistas. Penso que isto poderá acontecer cá também, é perfeitamente fazível.

Hoje aproveitei a minha ida ao terreno e fiz levantamento a 5 moinhos. É interessante que a queda bruta varia entre 3.6 m e 1.5 m. Por isso a solução será diferente para cada caso.
Quem precisar de orientação, pode contar comigo. O que não envolver despesas ou algum know-how, que considero valioso, será de borla. Quero incentivar as pessoas para que aprendam, que façam sozinhas. Que coloquem aqui as suas dúvidas, dicas, opiniões, conselhos (já li aqui dicas válidas).

Idealizar e construir algo com próprias mãos, algo que resulta e funciona, sabe mesmo muito bem... Força, não tenham medo.
Um abraço
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por hynek » sexta abr 29, 2016 1:09 pm

mda Escreveu:Bem!
Tive um tempo agora para ler com mais atenção o site, e até agora esta mais ao menos de acordo com os meus planos.

Tenho no Inverno na maior parte do tempo um tubo de 4'' cheio cuja presão vou desprezar ja que o objectivo é uma roda de água.
De acordo com o que previa tenho um potencial de cerca de 350w. Para um dos geradores PMA que ando a ver essa potencia é alcançada por volta das 350rpm, o que para um pinhão de 14 dentes com 30rpm da roda me da uma cremalheira de 40cm de raio aproximadamente.

Até agora tudo parece coerente, mas agora falta-me dimensionar a roda, para ter uma rotação a cada 2 segundos ou menos, e ter o binário necessário para a desmultiplicação, sabendo que terei um caudal de aproximadamente 4-8L/s. Sabendo que a entrada de agua será por cima, qual seria o raio ideal, a largura e a forma dos baldes.

Na parte electrica como o gerador que tenho estudado me da cerca de 48v e como quero acoplar a um inversor SMA que tem opção de ser usado com turbina, era fazer um transformador que me passa-se dos 48v cerca de 15A para 350v cerca de 5A depois de rectificado.

hynek, gostava da tua opinião acerca do assunto.
Obrigado
Estive a analisar rodas de água e até fiz um boneco (roda de 2 m de diâmetro) para dar entender melhor como poderá ser feita.
Rodadeagua.jpg
Quanto aos parâmetros, depende da quantidade de água (8 ltr/s) e do diâmetro da roda (= queda ou espaço disponível). Para teres aí 350 W, a queda bruta vai para 6 m e diâmetro da roda 5.21 m (48 pás, 6.4 rpm), largura 4.3 cm. Parece-me muito fora do razoável e que vais ter de reformular a tua ideia.
Um abraço
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por mda » sexta abr 29, 2016 1:19 pm

:)
Realmente 6m e diâmetro 5.21 esta fora de questão, ficava a parecer a bracalandia.
Eu se calhar vou adequar a roda ao espaço de depois vejo o que posso tirar dela. Como a vou fazer eu com o mínimo investimento possível, vou arriscar um dia destes.
Estou inclinado para um desenho deste tipo em que a agua faz peso e empurra em baixo.
Estou a pensar entre 1.5 e 2.0m de diametro e 0.30m de largura de balde. A capacidade do balde é que ainda não sei bem por causa do binário necessário.
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por nando tuga » sábado abr 30, 2016 9:01 am

Bom dia ,precisava de ter uma ideia mas no terreno talvez seria o ideal porque com há várias possibilidades e vários tipos de geradores é difícil para mim já k não estou muito dentro do assunto ... Já me disseram até para fazer uma adaptação a gerador de um trator mas é tudo muito cru para mim é gostava de algo simples k podesse ser eu a montar, medi ontem as dimensões da queda do moinho e tem um tubo fechado em pedra com 35x35 com comprimento 5 metros 4 de altura e uma inclinação de 45graus Obrigado

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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por hynek » sábado abr 30, 2016 10:57 am

mda Escreveu::)
Realmente 6m e diâmetro 5.21 esta fora de questão, ficava a parecer a bracalandia.
Eu se calhar vou adequar a roda ao espaço de depois vejo o que posso tirar dela. Como a vou fazer eu com o mínimo investimento possível, vou arriscar um dia destes.
Estou inclinado para um desenho deste tipo em que a agua faz peso e empurra em baixo.
Estou a pensar entre 1.5 e 2.0m de diametro e 0.30m de largura de balde. A capacidade do balde é que ainda não sei bem por causa do binário necessário.
alt75.gif
Acho que não percebeste. Qualquer roda que vais adaptar, terá de ter umas dimensões destas, senão não consegues aproveitar o potencial hídrico. Entre 1.5 a 2 m de diâmetro, a potência gerada será mais baixa, uns 100 W. A roda de água está, nestas condições físicas e hidráulicas, fora de questão.

O que seria adequado para estas condições, era uma microturbina cross-flow (relativamente barata). Com 95 mm de diâmetro de roda e 50 mm de largura da pá, teria velocidade de 1113 rpm. Aí já podias ligar um gerador mais pequeno e mais barato, com acoplamento directo. Se for perto da casa, com rede eléctrica, podes usar um motor assíncrono vulgar (barato) e fornecer electricidade directamente à tua casa. Se for para rede isolada, usas um alternador do carro (com multiplicador).
Um abraço
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por hynek » sábado abr 30, 2016 11:16 am

nando tuga Escreveu:Bom dia ,precisava de ter uma ideia mas no terreno talvez seria o ideal porque com há várias possibilidades e vários tipos de geradores é difícil para mim já k não estou muito dentro do assunto ... Já me disseram até para fazer uma adaptação a gerador de um trator mas é tudo muito cru para mim é gostava de algo simples k podesse ser eu a montar, medi ontem as dimensões da queda do moinho e tem um tubo fechado em pedra com 35x35 com comprimento 5 metros 4 de altura e uma inclinação de 45graus Obrigado
Ok, vou ajudar-lhe, orientá-lo. Vamos passar a comunicar por e-mail, é mais flexível e confidencial. Vamos aqui publicar só informação relevante, com interesse.

Envie-me o seu contacto para: iqenergy.ddns.net@gmail.com

A queda já é interessante. Estes moinhos costumavam turbinar uns 100 a 150 ltr/s (com eficiência que, se calhar, não chegava a 25%).

Com uma turbina cross-flow:
Hlíq = 3.8 m
Q = 100 ltr/s

a potência, no veio da turbina, seria:
Pt = 2.91 kW

A roda da turbina teria uns 200 mm de diâmetro, largura 310 mm. Coisinha pequena.

Velocidade:
n = 421 rpm

Vai precisar multiplicador, pois um gerador com 14 pólos pode não ser fácil de arranjar por um preço razoável.
Um abraço
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por hynek » domingo mai 01, 2016 10:27 am

mda Escreveu::)
Estou a pensar entre 1.5 e 2.0m de diametro e 0.30m de largura de balde. A capacidade do balde é que ainda não sei bem por causa do binário necessário.
alt75.gif
estive a pensar no assunto e tive uma ideia que gostava de aprofundar. Por enquanto não faças nada, não gastes dinheiro nem tempo. Acho que um cruzamento entre roda de água e roda de turbina poderia ser solução para ti. Vou fazer uns cálculos e, se me parecer fazível, vou te enviar para fazeres. Quais as tuas capacidades tecnológicas? É para ser feito em chapa e aço, de preferência inox.

Para os cálculos preciso queda bruta com precisão, comprimento e diâmetro dos tubos.
Um abraço
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por mda » domingo mai 01, 2016 12:14 pm

Bom dia!
Chapa de aço sem problemas e inox se fosse preciso mas para experiências fica muito caro, por isso aço será melhor.
As medidas com precisão só daqui a umas semanas, quando chegar a casa. Neste momento estou a trabalhar. Medidas sem precisão queda bruta "desnivel" aprox 4m, diâmetro dos tubos 4'' ou 125mm comprimento aprox 350m, mas não é sempre a descer faz um U com um desnível de cerca de 2m.
Comigo é um bocado como com o Nunes, é devagar e com calma. :)
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por hynek » domingo mai 01, 2016 12:45 pm

mda Escreveu:Bom dia!
Chapa de aço sem problemas e inox se fosse preciso mas para experiências fica muito caro, por isso aço será melhor.
As medidas com precisão só daqui a umas semanas, quando chegar a casa. Neste momento estou a trabalhar. Medidas sem precisão queda bruta "desnivel" aprox 4m, diâmetro dos tubos 4'' ou 125mm comprimento aprox 350m, mas não é sempre a descer faz um U com um desnível de cerca de 2m.
Comigo é um bocado como com o Nunes, é devagar e com calma. :)
Ok, quando puderes verificar com mais precisão, avanço para cálculos.

Mas tenho más notícias, estas condições não são nada boas.
Faz cálculo aqui:
http://iqenergy.ddns.net/energiasaltern ... ptecf.html

Variáveis:
Diâmetro interior do tubo: 100 mm
Comprimento: 350 m
Caudal: 8 ltr/s
Queda bruta: 4 m
Perda na captação: 0 m

Valores calculados:
Velocidade no tubo: 1.02 m/s
Perda de carga: 3.15 m
Queda líquida: 0.85 m
Perdas: 78.74 %

O potencial hídrico que sobra é 67 W, no veio da turbina uns 50 W e nos bornes do gerador uns 35 W
Um abraço
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por mda » domingo mai 01, 2016 12:50 pm

:) Estou a ver!
Vou fazer medições mais precisas mas já da bem para entender que quase de certeza não da para nada
Obrigado.
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por visitante1 » segunda mai 02, 2016 12:23 am

Bem, isso deixa-me um pouco mais optimista acerca do meu projecto , em projecto hehehe

Tenho cerca de 4 a 6 lps e uma queda que pode ir até 50m
Estava a pensar utizar um tubo de 2" com cerca de 300m de comprimento .
Utilizar uma bomba como turbina
Mas...
Não queria colocar a turbina na ponta da tubagem mas sim na captação!!! Ou seja aproveitar a sucção para fazer mover a turbina.
Tenho algumas dúvidas se isto vai resultar, teoricamente não é favorável.
Estava a pensar reduzir a saída de forma manter o tubo cheio , sei que isso vai tirar potencial ...
Será que funciona??!!!!!
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por mda » segunda mai 02, 2016 12:56 am

Gasta mas é os 300m de fio pá! :)
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por hynek » segunda mai 02, 2016 9:22 am

visitante1 Escreveu:Bem, isso deixa-me um pouco mais optimista acerca do meu projecto , em projecto hehehe

Tenho cerca de 4 a 6 lps e uma queda que pode ir até 50m
Estava a pensar utizar um tubo de 2" com cerca de 300m de comprimento .
Utilizar uma bomba como turbina
Mas...
Não queria colocar a turbina na ponta da tubagem mas sim na captação!!! Ou seja aproveitar a sucção para fazer mover a turbina.
Tenho algumas dúvidas se isto vai resultar, teoricamente não é favorável.
Estava a pensar reduzir a saída de forma manter o tubo cheio , sei que isso vai tirar potencial ...
Será que funciona??!!!!!
desculpa a desilusão que vou causar, mas a tua ideia está completamente errada, não vai resultar.

A altura máxima da coluna de água, na Terra, com vácuo de um lado do tubo, é de 10 m (Torriceli, sec. 17., https://pt.wikipedia.org/wiki/Evangelista_Torricelli ).
A sucção só é, na práctica, utilizável até 6 m da queda útil (tubo de aspiração da turbina). A razão é simples, com menor pressão, a água ferve com menor temperatura (pressão atmosférica normal de 100 kPa = água ferve às 100 ºC; com 50 kPa = 80 ºC; com 10 kPa = 50 ºC; etc.). A água a ferver significa uma evaporação e esta causa cavitação. E cavitação destrói material, mesmo aço do melhor.

Utilizar uma bomba como turbina é possível nos sistemas com condições estáveis (mas os rendimentos são muito baixos). Isso é válido para bombas de maiores potências, no teu caso não me parece viável.

Há um outro perigo. Com tubagem comprida e água em movimento, o tubo só pode ser fechado devagar (pode ser calculado o tempo de fecho). Uma bomba (algumas turbinas) corta caudal quando aumenta velocidade (p.ex. desaparece carga, por faltar electricidade, e turbina acelera). Isso vai rebentar o tubo.
Um abraço
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por visitante1 » segunda mai 02, 2016 11:22 pm

Obrigado Hynek, de facto já tinha lido QQ coisa acerca da cavitação que não me deixou muito optimista.
A parte de fechar a tubagem só estava prevista a montante, nunca a jusante, pois a ideia seria usar tubo de menor pressão devido ao preço , e neste caso ainda teria uns 5 atm
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por hynek » terça mai 03, 2016 9:00 am

visitante1 Escreveu:Obrigado Hynek, de facto já tinha lido QQ coisa acerca da cavitação que não me deixou muito optimista.
A parte de fechar a tubagem só estava prevista a montante, nunca a jusante, pois a ideia seria usar tubo de menor pressão devido ao preço , e neste caso ainda teria uns 5 atm
fechar o tubo à montante é ainda pior. Com água em movimento e tubo rapidamente fechado, baixa pressão e o tubo colapsa, rebenta para dentro. Quando se calcula uma conduta forçada, não é só para aguentar pressão, mas para evitar o perigo do seu colapso (a parede do tubo tem de ter mais espessura por causa da depressão).

Para evitar este problema, costuma haver uma entrada do ar no tubo, logo a seguir do fecho (tubo mais fino sai do topo da conduta forçada, na vertical e eleva-se acima do nível de água antes do fecho).

Para levares 6 ltr/s à distância de 350 m, com queda bruta de 50 m, precisas de um tubo em PVC de 90 mm de diâmetro PN6 (6 kg/cm2), um metro custa uns 4.60 € (350 x 4.60 = 1610 €). Ainda é um valor considerável. Como alternativa, podes fazer um canal (levada) em terra ou até betão, para um sítio, que fica mais perto e só daí instalas uma tubagem.

http://politejo.com/pdf/tabelas-de-prec ... _PVC_U.pdf

Com 6 ltr/s e 47 m da queda líquida, tens aí um potencial de 2.35 kW (no veio da turbina). Dependendo das condições hidrológicas (posso fazer uma estimativa), isso poderá representar, em média, umas 5000 kWh/ano.

Envia-me, por mail iqenergy.ddns.net@gmail.com , coordenadas GPS da tomada e restituição. Vou analisar melhor as condições geomorfológicas.
Um abraço
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por visitante1 » terça mai 03, 2016 10:43 am

Hummm começa a ficar cara a brincadeira....
OK iremos falar
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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por jmlflorencio » terça mai 03, 2016 12:32 pm

E uma manilha de cimento, não daria?

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Re: Como construir uma micro-hídrica

Mensagem por hynek » terça mai 03, 2016 2:19 pm

jmlflorencio Escreveu:E uma manilha de cimento, não daria?
também dá, mas fica mais barato e fácil por exemplo um tubo corrugado.
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