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Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: sábado jan 07, 2017 12:08 pm
por serges
Muito interessante Hynek sempre em grande...

Obrigado por mais uma partilha!

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: sábado jan 07, 2017 4:01 pm
por hynek
Um outro objectivo do projecto é aprender, por isso vamos medir o desempenho da turbina para confrontar os resultados com teoria e criar uma base mais sólida para os futuros projectos. Vamos medir o torque, velocidade, caudal e pressão de água no tubo.
Se a turbina tiver 80% de rendimento, fico contente. Do gerador também não espero mais que 80% de rendimento. Vamos ver qual será a realidade....
Pormenor do rotor com jactos
Pormenor do rotor com jactos
Pelton - disposição
Pelton - disposição
Ideia para medidor de torque
Ideia para medidor de torque

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: domingo jan 08, 2017 10:21 pm
por OliveiraF
Uma pergunta fora do tópico, se me é permitida. Esses desenhos são feitos com que software, sketchup?

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: domingo jan 08, 2017 11:53 pm
por hynek
OliveiraF Escreveu:Uma pergunta fora do tópico, se me é permitida. Esses desenhos são feitos com que software, sketchup?
Autocad 3D

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: segunda jan 09, 2017 9:11 am
por fredfm
existe um software muito bom para este tipo de desenho, é uma mistura de autocad com solidworks
é o autodesk fusion 360

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: segunda jan 09, 2017 10:40 am
por hynek
fredfm Escreveu:existe um software muito bom para este tipo de desenho, é uma mistura de autocad com solidworks
é o autodesk fusion 360
obrigado pela dica

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: segunda jan 09, 2017 1:02 pm
por OliveiraF
Obrigado a ambos!!

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: quinta mar 30, 2017 10:19 am
por hynek
A micro-hídrica já está a funcionar. O atraso deve-se a algum atraso no fabrico da turbina, mas sobretudo à dificuldade em sincronizar a disponibilidade dos vários envolvidos. Também não houve uma pressa por causa da falta de água, aqui podemos culpar o fenómeno El Niño :mrgreen: .

A turbina ficou um pouco simplificada em relação ao projecto, não tem janelas para observar os jactos, nem sistema de afinação dos jactos. Também a regulação do 1. jacto ficou mais simples, sem indicador de abertura. Mas como uma volta corresponde à abertura de 10%, não tem muita importância.

A turbina ficou montada numa manhã e durante da tarde fizemos testes com freio. Infelizmente o freio, como está feito, não foi capaz de travar a rotação como estava previsto. Não tinha força suficiente. Está a ser remodelado e mais tarde vamos voltar a fazer testes.

No fim do dia foi ligado gerador e feito teste com resistências. Notámos tensão abaixo da esperada. O Paulo ficou com tarefa de concluir ligação eléctrica e prosseguir com os testes para descobrir valores ideais de excitação.

Alguma fotos da montagem:
A base do freio, rotor Pelton
A base do freio, rotor Pelton
IMG_20170311_095705.jpg (100.26 KiB) Visto 10660 vezes
Gerador com tampa
Gerador com tampa
IMG_20170311_095724.jpg (97.88 KiB) Visto 10660 vezes
A futura casa da máquina
A futura casa da máquina
IMG_20170311_095737.jpg (74.41 KiB) Visto 10660 vezes

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: quinta mar 30, 2017 10:27 am
por hynek
Base ancorada na pedra, medidor do caudal
Base ancorada na pedra, medidor do caudal
IMG_20170311_114527.jpg (60.39 KiB) Visto 10658 vezes
Turbina no seu lugar
Turbina no seu lugar
IMG_20170311_120851.jpg (67.71 KiB) Visto 10658 vezes
Aspecto final
Aspecto final

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: quinta mar 30, 2017 10:30 am
por hynek
Saída de água
Saída de água
Saída de água
Saída de água
Quadro eléctrico de interligação
Quadro eléctrico de interligação

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: quinta mar 30, 2017 11:03 am
por hynek
Neste momento é difícil prever o desempenho desta tecnologia. Estamos a testar e aprender. Não sabemos como se vai comportar a Pelton, qual o rendimento, Pamor não disponibiliza valores, também não sabemos nada sobre gerador, foi comprado no OLX. Só podemos fazer estimativas a partir de outros equipamentos parecidos.

Quando projectei o equipamento, estava apontar para potência máxima, na saída do inversor, de 1.500 W. Estimei também rendimentos da turbina e do gerador, não entrei com perdas na ligação eléctrica nem perdas no rectificador. Os valores calculados e esperados, na saída do invesor, são os seguintes:
Valores teóricos
Valores teóricos
Onde:
Jacto 1 (%) - abertura do jacto regulável
Q (lt/s) - caudal
H líq (m) -queda líquida
Q (%) - caudal em relação ao caudal máximo do jacto
Eta turb (%) - rendimento da turbina
P turb (W) - potência no veio da turbina
Carga ger (%) - carga do gerador
Eta ger (%) - rendimento do gerador
P ger (W) - potência nos bornes do gerador
P inv (W) - potência na saída do inversor


Neste momento a micro-hídrica está a produzir, em média, uns 430 W, isso corresponde ao caudal de 1.37 litros/s e uma produção diária de 10.3 kWh.
Produção 20170330 1055.jpeg
Produção 20170330 1055.jpeg (28.74 KiB) Visto 10647 vezes
A produção pode ser acompanhada on-line aqui:
http://pvoutput.org/intraday.jsp?id=509 ... 8&gs=0&m=1

Penso que esta informação é suficiente para ter uma ideia sobre o que é uma micro-hídrica.
Quando tivermos valores todos, vamos divulgar o investimento envolvido.

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: quinta mar 30, 2017 11:08 am
por udos46
Olá

parabéns para a construção
Eu também sou um fã de pico hidro
Além disso, você me encontrar no youtube e em muitos lugares, se você olhar udos46

você pode colocar em detalhes o projeto da dupla tomada?
Eu gostaria de fazer um 1 "
já que é difícil encontrar
bom trabalho e grande satisfação
udos46

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: quinta mar 30, 2017 3:13 pm
por visitante1
udos46 Escreveu: quinta mar 30, 2017 11:08 am Olá

parabéns para a construção
Eu também sou um fã de pico hidro
Além disso, você me encontrar no youtube e em muitos lugares, se você olhar udos46

você pode colocar em detalhes o projeto da dupla tomada?
Eu gostaria de fazer um 1 "
já que é difícil encontrar
bom trabalho e grande satisfação
udos46
penso que o que procuras esta descrito uns post´s acima, com desenho ;)

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: quinta mar 30, 2017 4:28 pm
por hynek
udos46 Escreveu: quinta mar 30, 2017 11:08 am Olá

parabéns para a construção
Eu também sou um fã de pico hidro
Além disso, você me encontrar no youtube e em muitos lugares, se você olhar udos46

você pode colocar em detalhes o projeto da dupla tomada?
Eu gostaria de fazer um 1 "
já que é difícil encontrar
bom trabalho e grande satisfação
udos46
gostei de ver os seus trabalhos, parabéns.

O quê é que precisa em relação aos 2 jactos? Contacte-me por mail: [email protected]

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: quinta mar 30, 2017 11:53 pm
por agomes24
Parabéns pelo excelente protejo, que têm estado a desenvolver.
Gostava de saber é qual o desnível entre a tomada de agua e o gerador (queda bruta)?
Vi que tinha uma foto onde era visível uma pressão de +/- 5bar, ?
Mais um pergunta quanto e que lhe custou o fabrico da parte da derivação dos injectores em inox ?

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: sexta mar 31, 2017 10:53 am
por hynek
agomes24 Escreveu: quinta mar 30, 2017 11:53 pm Parabéns pelo excelente protejo, que têm estado a desenvolver.
Gostava de saber é qual o desnível entre a tomada de agua e o gerador (queda bruta)?
Vi que tinha uma foto onde era visível uma pressão de +/- 5bar, ?
Mais um pergunta quanto e que lhe custou o fabrico da parte da derivação dos injectores em inox ?
como não foi feito um levantamento topográfico e medimos só a pressão no tubo, estimo a queda bruta de 54 m. Foram utilizados 3 manómetros diferentes, dois analógicos e um digital. A escala dos analógicos não permite muita precisão. Com tubo cheio, sem caudal, um indicava 5.05 bar, outro 5.4 bar, o digital (Chinês) indicava 5.5 bar.

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: sexta mar 31, 2017 11:37 am
por hynek
Já foi explicado noutro lado qualquer que o gerador é um vulgar motor trifásico de indução, a excitação é feita por condensadores. A tensão de produção ronda uns 400 V, corrente alternada. Energia eléctrica produzida está transmitida, por um cabo de cca 350 m, para equipamento que assegura, entre outros, a rectificação e liga ao inversor (solar) que trata do resto (=saída de 220 V, alternada, etc.).

O Paulo publicou algumas fotos do desempenho conseguido com abertura máxima da turbina. A potência é mais baixa do que calculada, porque a partir de uns 900 W começa a notar-se o estrangulamento na captação que causa perda excessiva de carga (perda da pressão no tubo). O sistema de captação terá de ser alterado. Depois da solução deste problema a potência máxima deve ultrapassar os 1.500 W esperados.

A parte eléctrica foi desenvolvida e executada pelo Paulo.

Tensão de produção
Tensão de produção
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Monitorização de saída
Monitorização de saída
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Monitorização de saída e contagem da produção
Monitorização de saída e contagem da produção
Monittoriz. ct.jpg (86.64 KiB) Visto 10544 vezes

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: sexta mar 31, 2017 1:49 pm
por visitante1
hynek Escreveu: sexta mar 31, 2017 11:37 am Já foi explicado noutro lado qualquer que o gerador é um vulgar motor trifásico de indução, a excitação é feita por condensadores. A tensão de produção ronda uns 400 V, corrente alternada. Energia eléctrica produzida está transmitida, por um cabo de cca 350 m, para equipamento que assegura, entre outros, a rectificação e liga ao inversor (solar) que trata do resto (=saída de 220 V, alternada, etc.).

O Paulo publicou algumas fotos do desempenho conseguido com abertura máxima da turbina. A potência é mais baixa do que calculada, porque a partir de uns 900 W começa a notar-se o estrangulamento na captação que causa perda excessiva de carga (perda da pressão no tubo). O sistema de captação terá de ser alterado. Depois da solução deste problema a potência máxima deve ultrapassar os 1.500 W esperados.

A parte eléctrica foi desenvolvida e executada pelo Paulo.
Só uma pequena correcção
o cabo é um LSVAV 4x16mm aluminio c/ protecção mecânica e tem uma extensão de pouco mais de 400 metros. O tubo é que tem cerca de 360m.

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: sexta mai 05, 2017 12:47 am
por serges
Então e novidades deste fantástico projeto...

Re: Projecto de uma micro-hídrica com turbina Pelton

Enviado: sexta mai 05, 2017 10:22 am
por hynek
serges Escreveu: sexta mai 05, 2017 12:47 am Então e novidades deste fantástico projeto...
a micro-hídrica já está parada para dar prioridade à rega. Entretanto foi alterado o freio para medir o torque e, logo que conseguiremos coordenar as nossas disponibilidades, vamos fazer novas medições para testar o comportamento e apurar a performance da turbina e do gerador.

Neste momento estou a desenvolver uma turbina para quedas baixas (2 a 10 m), pensando nos moinhos, açudes, canais de rega, etc., com potências de 0.5 a 10 kW. A ideia é testar uma solução mais simples possível com vista à redução do investimento, para autoconsumo e consumo isolado sem rede.