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A questão
exigiu conhecimento a respeito da definição de
potencial hidráulico bruto e
efetivo em usinas hidrelétricas.
O
potencial
hidráulico bruto (Pb)
é definido com o potencial máximo disponível
para a conversão de energia potencial em cinética
para o acionamento dos motores.
Matematicamente, Pb é calculado pela razão entre a energia gravitacional (Eg) disponível a montante da usina e o tempo (t) (ver expressão):
Em que:
m
é a massa de água em (kg)
g é a
aceleração da gravidade em (m/s2);
hb é o
desnível disponível (m).
Note que o
potencial bruto não é o potencial efetivo convertido em energia cinética no
interior das turbinas.
Há perdas
inerentes no processo de conversão que devem ser levadas em conta no cálculo do
potencial.
A esse
potencial, dá-se o nome de
potencial hidráulico efetivo, que resulta do
potencial hidráulico bruto descontando-se o percentual relativo às perdas.
Segundo
entendimento da
ANEEL, as naturezas das perdas são ligadas a:
·
Processo
de evaporação no reservatório da usina;
·
Rugosidade
e fricção nas tubulações e acessórios;
·
Turbulência
no regime de escoamento da água;
·
Impossibilidade de conversão de todo o potencial no sistema “turbo-gerador.
Para fins
de dimensionamento, o
potencial hidráulico efetivo é calculado em função
da altura útil disponível no reservatório (h
útil) e o rendimento do
sistema turbo-gerador (ɳ).
Há esses
dois fatores (h
útil e ɳ) são atribuídas
o percentual de perdas.
Matematicamente,
ele pode ser expresso por:
Em que:
ɳ é o rendimento do gerador;
m
é a massa de água em (kg);
G é a
aceleração da gravidade em m/s
2;
h útil é a altura útil disponível (m).
De forma resumida, a principal diferença entre o potencial hidráulico bruto de um
aproveitamento hidrelétrico e a potência efetiva transmitida
para o gerador é que a potência efetiva leva em consideração
as perdas de carga até a turbina e a eficiência dos sistemas, enquanto o valor de potencial
hidráulico bruto essas parcelas são desprezadas.
Gabarito do professor: ERRADO.
Fonte:
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA - ANEEL. Atlas: energia hidráulica.
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Enunciado:
"A principal diferença entre o potencial hidráulico bruto de um aproveitamento hidrelétrico e a potência efetiva transmitida para o gerador é que a potência efetiva leva em consideração as perdas de carga até a turbina, enquanto o valor de potencial hidráulico bruto é calculado com base na eficiência de cada sistema (ERRADO)."
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"Potência efetiva: Relaciona-se com a potência hidráulica através do rendimento total da instalação, que é sempre menor que 1. Como é difícil a determinação das perdas, é usual adotar-se outra grandeza denominada de rendimento total, a qual permite avaliar estas perdas."
"Potência Bruta: Conceito utilizado para turbinas, é a potência contida no desnível topográfico da instalação, sendo uma função da queda bruta."
http://paginapessoal.utfpr.edu.br/eduardomg/maquinas-de-fluxo/materia/Cap.6_Turbinas.pdf/at_download/file
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Potência hidráulica : É a diferença de nível ou desnível topográfico, que fazem as turbinas girarem e não considera a eficiência do sitema.
Potência Efetiva : Considera-se as perdas de cargas até as turbinas devido a direfença de altura .