PROJETOS

O trabalho consiste na confecção de mini turbinas que serão acopladas a rede de abastecimento de água de edificações de grandes e médios centros urbanos aproveitando a energia potencial gravitacional. Cada mini turbina será capaz de gerar até 100W de potência. Um sistema específico de acoplamento dessas minis turbinas foi desenvolvido em PLA ou ABS e posteriormente será desenvolvido em alumínio naval para suportar altas pressões de bombeamento e evitar oxidações pela quantidade de flúor e calor adicionados à água. Micro rolamentos de aço inoxidável ou cerâmico foram também adicionados ao sistema como forma de se evitar a oxidação em água e minimizar o atrito de rotação do eixo da mini turbina. Um design específico foi desenvolvido para as pás das turbinas a fim de evitarmos fluxos turbulentos e mantermos o mais próximo de um fluxo laminar. A fim de testarmos se o design da turbina realmente estava de acordo com o esperado em relação ao tipo de fluxo, usamos um programa de computador chamado “Flow Designer” que simula a passagem de fluídos por determinados objetos. Este programa é utilizado por designers automobilísticos. Desta maneira, o design final das turbinas apresentado neste trabalho foi o de maior eficiência possível por apresentar um fluxo praticamente laminar. Para acompanharmos os dados de cada uma das turbinas com seus respectivos geradores elétricos acoplados utilizaremos um osciloscópio, um voltímetro, um amperímetro e um wattímetro acoplados a um computador. Uma rede de pequenas turbinas e seus geradores será colocada em cada andar de uma edificação podendo gerar até 1000W de potência por andar considerando 1 km de tubulação. Toda energia será monitorada por software para termos o valor mensal da carga gerada. Este sistema de pequenas turbinas será um complemento do sistema eólico e fotovoltaico dos prédios do futuro para que possamos gerar energia limpa e sempre reciclável. Sistemas como estes poderão ser implementados em redes públicas, universidades, escolas, praças e todos os lugares por onde passe uma rede de abastecimento de água com um fluxo mínimo de 2l/mim. Este fluxo é suficiente para iniciar a produção mínima de energia elétrica, e assim promover a produção de uma energia limpa e sustentável.

Palavras-chave: Geração de energia, Mini Turbinas hidráulicas, Energia elétrica em rede de abastecimento de água.

The project idea is to construct some small turbines which will be installed in water supply pipes of large and medium size buildings in order to utilize the potential energy of the water that remains on the top of the buildings to generate electric energy. Each small turbine will be able to generate 100W power. A system created just to work with these small turbines were developed with ABS and PLA, we also intend to develop a duraluminium version of it making able to support high pressures of water, another important vantage of this material is that it do not oxidate in contact with water. Little bearings made of stainless steel or ceramic were introduced to the system in order to reduce the amount of rotation friction between the turbine axis and the pipe. A specific design was developed to the turbine blades to reach the best flow as possible, always trying to achieve the ideal flow without any turbulences. Trying to test if the design of the turbine was really what we expected we used a computer program called “Flow Designer” that simulates the path of fluids. This program is used by automotive designers to analyze the turbulences of the wind in cars. After seeing how the turbine works in this program we reached the conclusion that the turbine was almost ideal without making almost any turbulences. In order to analyze the data of the system we will be using an oscilloscope, a voltmeter, an ammeter and last but not least a wattmeter all connected with a computer. Many small turbines coupled with their own generators will be placed all over the pipes of each floor of the building, combining all turbines together they will be able to generate a maximum of 1000W power per floor considering 1km of pipes. All the energy will be monitored by a software that will calculate the mensal energy generated. This system of small turbines will be a complement to the wind and solar systems that will exist in buildings in the future to generate clean energy. Systems like this can be implemented in any kind of building like universities, schools and also public buildings, the only necessity of this system is an amount of pipes which have a minimum flow of 2l/min. This small amount of water passing through the pipes is enough to start the minimum generation of electric energy and start the production of a clean and renewable energy.

Key-words: Power generation, Mini hydraulic turbines, electric power in the water supply network.