Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

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hynek
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Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por hynek » 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:
1-IMG_20161029_114104.JPG
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 3803 vezes
1-IMG_20161029_115430.JPG
Caudal com orifício calibrado
1-IMG_20161029_115430.JPG (294.07 KiB) Visto 3803 vezes
1-IMG_20161029_124959.JPG
Roda Pelton original e futuro gerador
1-IMG_20161029_124959.JPG (293.07 KiB) Visto 3803 vezes
Última edição por hynek em quarta jan 04, 2017 8:42 pm, editado 1 vez no total.
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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por hynek » quarta jan 04, 2017 5:49 pm

Pelton-vista geral.jpg
Projecto da turbina em 3D - vista geral
Pelton-vista rotor.jpg
Vista com rotor
Pelton-vista lateral.jpg
Vista lateral
Um abraço
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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por hynek » quarta jan 04, 2017 5:52 pm

Pelton-detalhe da janela.jpg
Detalhe da janela
15645591_1217812011644778_1896226024_n.jpg
Fabrico da turbina - rotor
15645591_1217812011644778_1896226024_n.jpg (24.69 KiB) Visto 3802 vezes
15673478_1217808184978494_10270932_n.jpg
Vista geral
15673478_1217808184978494_10270932_n.jpg (22.46 KiB) Visto 3802 vezes
Um abraço
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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por alexjp4 » quarta jan 04, 2017 7:20 pm

Projecto muito interessante e a ideia dos 2 jactos de agua tambem foi bem pensado.
Boa sorte e que corra tudo como previsto!
bom ano de 2017 e boas produções!

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visitante1
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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por visitante1 » quarta jan 04, 2017 7:24 pm

Hehehe 5*****, tenho que conhecer de perto esse projecto.
Grande obra e grande partilha .
Obrigado Ignac !
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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por MRider » quarta jan 04, 2017 7:32 pm

Brutal.
Qual o tratamento que irão dar ao metal?
Live long and prosper!


Fil
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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por Fil » quarta jan 04, 2017 7:36 pm

Do melhor que já vi! Espectáculo. Grande trabalho dos dois. Parabéns!

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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por hynek » quarta jan 04, 2017 8:40 pm

MRider Escreveu:Brutal.
Qual o tratamento que irão dar ao metal?
Corpo da turbina, chapas, etc. - limpeza com jacto de areia, metalização e pintura com tinta para navios
Jactos, bifurcação, etc. - em aço INOX....
Um abraço
Hynek
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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por O_volt » quarta jan 04, 2017 9:51 pm

Já te sabia um génio, mas ainda por cima um inventor....
Parabéns a ambos.
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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por jpc » quarta jan 04, 2017 10:06 pm

visitante1 Escreveu:Hehehe 5*****, tenho que conhecer de perto esse projecto.
Grande obra e grande partilha .
Obrigado Ignac !
Brincalhão ahahaha

Vê se metem isso a bombar o quanto antes e partilham fotos e vídeos da turbina em funcionamento.
Projeto PV - Standalone 3.4 kwp
https://vrm.victronenergy.com/installat ... e/c9f5ddac

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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por jmlflorencio » quarta jan 04, 2017 10:17 pm

Que brutalidade, parabéns!

Aguardamos mais novidades!

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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por visitante1 » quarta jan 04, 2017 11:27 pm

Tenho orgulho em conhecer pessoas como o Hynek.
Tem sido um enorme prazer ter a colaboração duma pessoa com capacidades destas.
A falta de tempo tem condicionado o avanço mais rápido do projecto, mas assim também tem mais tempo para amadurecer.
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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por MRider » quarta jan 04, 2017 11:38 pm

E como os vinhos :-)
Live long and prosper!


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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por jasmim » quinta jan 05, 2017 1:03 am

Altamente! Boa partilha.
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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por sergiomms » quinta jan 05, 2017 1:36 pm

Mas deixa ver se percebi bem :) ....

embora no final do verão haja menos caudal, de onde vem essa água toda? é um rio a atravessar a propriedade?
sergiomms

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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por hynek » quinta jan 05, 2017 1:41 pm

sergiomms Escreveu:Mas deixa ver se percebi bem :) ....

embora no final do verão haja menos caudal, de onde vem essa água toda? é um rio a atravessar a propriedade?
são umas minas inundadas, têm muita água armazenada
Um abraço
Hynek
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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por sergiomms » quinta jan 05, 2017 1:46 pm

Ok, eu tb tenho uma propriedade que tem água com fartura e um desnivel bem grande (não medi ainda) mas, o que acontece à água depois de passar a turbina?
é suposto estar constantemente ligada? estamos a falar de água potável, certo?
sergiomms


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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por OliveiraF » quinta jan 05, 2017 1:47 pm

Dá gosto ver este, e outros projectos cá do forum!!! Pétaculo!! :D

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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por visitante1 » quinta jan 05, 2017 10:00 pm

sergiomms Escreveu:Ok, eu tb tenho uma propriedade que tem água com fartura e um desnivel bem grande (não medi ainda) mas, o que acontece à água depois de passar a turbina?
é suposto estar constantemente ligada? estamos a falar de água potável, certo?
Estamos a falar de agua! que apos ser turbinada pode ser reaproveitada para rega, para consumo, ou simplesmente segue o seu percurso.
Pode estar sempre ligada ou apenas ligar quando houver necessidade energética.
Ter agua em abundancia é um verdadeiro tesouro, analisa bem isso, se precisares de ajuda diz ;)
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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Mensagem por sergiomms » quinta jan 05, 2017 10:10 pm

visitante1 Escreveu:...
Ter agua em abundancia é um verdadeiro tesouro, analisa bem isso, se precisares de ajuda diz ;)
Por isso é que perguntei, eu tenho água que acumulo num poço.. mas no inverno deita fora e num verão quente com seca cheguei a ver o fundo do poço.
não me parece que tenha o caudal que aparece nesta situaçao.
sergiomms

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