quinta-feira, 3 de junho de 2010

Animação da PCH da CERILUZ

Aparelhos Resistivos

Aparelhos Resistivos são todos aqueles que convertem a energia elétrica em energia térmica.
Como calcular o custo de um banho de 20 minutos?
Isto é simples, é possível calcular o custo de um banho de 20 minutos a partir da utilização de diferentes dados, como a potência do chuveiro, no caso de um banho, a quantidade de tempo em que vai utilizar o aparelho e a tarifa cobrada pela empresa de distribuição de energia de sua cidade. A potência do chuveiro utilizado para esse cálculo é de 5500W, que é igual a 5,5KW.
A equação que deve ser utilizada é a seguinte: Custo em R$= P(KW)x t(h)x TARIFA (R$/KWh).
O P é a potência do aparelho, que deve ser determinado em quilowatts, o t é o tempo, que deve ser determinado em horas e a TARIFA, que no caso de Ijuí é de 0,36657 R$/KWh.
Com esses dados é possível determinar o custo de um banho de 20 minutos. A equação fica a seguinte: Custo em R$: 5,5KW x 0,33h x 0,36657 R$/KWh. O custo de um banho de 20 minutos por dia é de 0,665R$, e no final de um mês essa pessoa irá gastar com banhos 19,95R$.

Chuveiro
Potência de 5,5KW, uso diário de 20 minutos. Custo diário de 0,665R$ e mensal de 19,95R$.

Ebulidor
Potência de 1KW, uso diário de uma hora. Custo diário de 0,36657R$ e mensal de 11R$.

Chapinha
Potência de 0,06KW, uso diário de uma hora. Custo diário de 0,021R$ e mensal de 0,63R$.

Forno Elétrico
Potência de 1,4KW, uso diário de uma hora. Custo diário de 0,51R$ e mensal de 15,39R$.

Secador de cabelos
Potência de 1,7KW, uso diário de uma hora. Custo diário de 0,62R$ e mensal de 18,69R$.

Forno Micro-ondas
Potência de 1,2KW, uso diário de uma hora. Custo diário de 0,43R$ e mensal de 13,19R$.

Aquecedor
Potência de 1,4KW, uso diário de uma hora. Custo diário de 0,51R$ e mensal de 15,39R$.

Ferro de passar roupa
Potência de 1,35KW, uso diário de uma hora. Custo diário de 0,49R$ e mensal de 14,84R$.

Torradeira
Potência de 0,6KW, uso diário de uma hora. Custo diário de 0,22R$ e mensal de 6,60R$.

Lâmpada incandescente
Potência de 0,1KW, uso diário de uma hora. Custo diário de 0,036R$ e mensal de 1,09R$.

Os custos são baseados na utilização do aparelho por uma hora diária, sendo este por apenas uma pessoa. O custo mensal é a utilização do aparelho todos os dias pelo mesmo período de tempo. A única excessão é o chuveiro, que é utilizado 20 minutos por dia.

Imagens dos aparelhos resistivos

Chuveiro



Ebulidor



Chapinha


Forno Elétrico



Secador de cabelos



Forno Micro-ondas



Aquecedor



Ferro de passar roupa



Torradeira



Lâmpada incandescente

quarta-feira, 2 de junho de 2010

Imagens da PCH e de outras Usinas Hidrelétricas

Imagem do Reservatório da PCH, retirada do site da CERILUZ.


Imagem do Túnel Adutor, retirada do site da CERILUZ.


Imagem do Canal Adutor da PCH, retirada do site da CERILUZ.


Imagem da Barragem da PCH, retirada do site da CERILUZ.


Imagem da Usina de Itaipu


Imagens de Usinas espalhadas pelo Mundo


terça-feira, 1 de junho de 2010

Trabalho sobre PCH

Relatório sobre visita a PCH da CERILUZ

No dia 28 de abril de 2010, a turma 231 da EFA – Centro de Educação Básica Francisco de Assis, juntamente com os professores dos componentes curriculares de Estudos Físicos, Geografia e Biologia, Janete Maria Strieder, Gilmar A. Walker e Sandra Gelati Pascoal, visitaram a PCH da CERILUZ, também conhecida como Usina José Barasuol, que está localizada próximo ao distrito de Chorão, no Rio Ijuí. Essa visita teve o objetivo de mostrar o funcionamento da usina para os alunos, os impactos ambientais causados por sua instalação naquele local, entre outras coisas.

Como todos devem saber, para que uma Usina seja implantada devem-se fazer vários estudos antes, com o motivo de saber se é possível a sua construção no local e se os impactos causados serão muito grandes. Os primeiros procedimentos utilizados para a construção da Usina foram os da fase ambiental. Para que o projeto saísse do papel, um órgão público ambiental deveria emitir uma autorização, que no caso do Rio Grande do Sul é a FEPAM, mas antes dela ser emitida, existem vários aspectos que são levados em conta para que o impacto ambiental seja mínimo. Um exemplo é a necessidade de deixar uma vazão sanitária, que serve para manter a fauna e flora do leito do rio que foi bloqueado devido a construção da barragem, que no caso da PCH é de 14% de água. Outra coisa é a piracema, que é a época de reprodução dos peixes na qual eles “sobem” o rio. Com a barragem isso não seria mais possível, e para isso foi feita uma escada de peixes, onde eles sobem para conseguir assim reproduzir-se. Para se ter um controle das espécies de peixes existentes no local, são feitos catálogos.

Além disso, devido ao alagamento de 42 hectares causado pela construção da barragem, a CERILUZ teve que realizar projetos de reflorestamento, assim recompondo a mata aos arredores da Usina e do lago. Mas o que se viu lá em relação ao reflorestamento não está muito bom, não existem muitas árvores e as que existem estão muito pequenas, e se for contar o tempo em que a usina foi construída, elas deveriam estar muito maiores e em maior quantidade.

Todos os materiais e as tecnologias utilizadas na construção são de ponta, fazendo assim a usina ser muito correta no aspecto ambiental. Como a produção de energia hidrelétrica é uma forma limpa e renovável, a CERILUZ está conseguindo vender créditos de carbono para outras empresas que poluem mais, criando assim um lucro adicional para a empresa. A construção de uma usina por uma cooperativa, com a função de apenas abastecer os seus associados é muito boa, pois ajuda no crescimento da região e também há uma melhora nos serviços relacionados à energia elétrica. Sempre quando houver algum problema, ou pedido de instalação de rede, o atendimento vai ser muito melhor e mais rápido, principalmente por ser uma empresa local que presta estes serviços.

O Rio Ijuí é um rio de planalto, com muitas corredeiras, assim tendo um grande potencial hidrelétrico. Na usina José Barasuol foi construída uma barragem nesse rio, que serviu para represar parte da água, criando um desnível maior até onde a energia é produzida. Ela tem altura máxima de 21m com um comprimento de 170m. A barragem não represa totalmente a água do rio, tendo uma camada de água passando por cima, a chamada vazão sanitária. Quando o nível de água está muito alto, eles precisam abrir as comportas, para evitar que a estrutura da barragem sofra danos.

Para que a água fosse da represa até a casa de máquinas para gerar energia, foi necessário construir um canal adutor e um túnel adutor. O canal adutor possuí 580 m de comprimento, e é por onde a água vai até chegar ao túnel adutor, que tem 650 m de comprimento e um diâmetro de 5,80m, depois disso, chegando até a casa de máquinas, onde a energia é gerada. Para que a água permaneça limpa, há um limpa grade colocado na frente do túnel, com isso é retirada a sujeira e a vasão da água consequentemente é maior. O material que fica depositado nessa grade que não é de origem orgânica é levado para o lixão, já os de origem orgânica são colocados na mata. Esse desvio que compreende o canal adutor e o túnel adutor fez com que o leito natural do rio ficasse com sua capacidade de água muito menor, ele não chegou a secar, mas a sua profundidade diminuiu bastante.

Na Usina existem quatro turbinas, uma delas se localiza em uma mini central hidrelétrica, que fica ao lado da barragem, com o objetivo de aproveitar a vazão sanitária para produzir energia. Ela tem a capacidade de produzir 830 KW de energia. As outras três turbinas, se localizam na casa de máquinas, e são capazes de produzir 4,5 MW de energia cada uma, totalizando assim uma potência instalada de 14,3 MW. Mas na verdade não é toda essa energia que é gerada, pois sempre há uma defasagem na geração. Quando foi feita a visita, a turbina menor estava gerando 750 KW, e as maiores estavam gerando 4 MW cada. Apenas três das quatro turbinas estavam ativas porque uma turbina ficou com defeito e foi levada para ser arrumada em Porto Alegre. O tipo de turbina é Kaplan, que é o modelo horizontal, mais eficiente que o vertical. A velocidade de rotação é de 360rpm em média, mas ela pode variar de acordo com cada máquina.

Quando o nível da água baixa, a geração é diminuída, assim deve ser feito um controle da energia produzida, consequentemente a capacidade de geração de energia da Usina vai ser menor do que quando o nível de água é maior. Toda essa energia produzida na Usina José Barasuol é destinada para a área rural. A CERILUZ está planejando a construção de outras 3 usinas, para suprir o consumo dos seus associados.

A água que fica armazenada na barragem está em forma de energia potencial, e para gerar energia elétrica é necessário que ela passe para a forma de energia cinética. No desnível de 21 m que existe entre a barragem e a casa de máquinas, a água vai descendo devido a força gravitacional, e a medida que vai perdendo altitude, vai ganhando velocidade, transformando assim a energia potencial em cinética. E é esse grande volume de água com muita velocidade que irá fazer girar as pás da turbina, que por sua vez irá movimentar o eixo, que irá girar o rotor do gerador. O rotor é uma peça móvel do gerador elétrico composta por eletroímãs, que quando é movimentada irá gerar um campo magnético variável, que por sua vez irá gerar o campo elétrico. O rotor fica dentro de uma peça chamada estator, na qual será induzida a Força Eletromotriz. A tensão de geração de cada um dos geradores é de 6,6 KV, e como eles são trifásicos, três fios com energia irão sair do gerador. Nas ruas geralmente se vê 4 fios passando pelos postes, o que significa que a rede é trifásica, pois são 3 fios com energia e outro neutro. Quando a rede é monofásica existem apenas 2 fios nos postes, um com energia e outro neutro.

Antes de a energia ir para a rede de alta tensão ela passa por uma subestação elevadora, onde transformadores passam ela de 6,6 kV para 23 kV. Como são três geradores, e cada um tem seu próprio transformador, a tensão total será de 69 kV. Após elevada essa tensão, ela vai para as linhas de transmissão, e para rebaixar essa tensão a 220 V, são necessários outros transformadores, assim a energia se torna própria para a utilização doméstica. Ou seja, a tensão é elevada na subestação e depois é rebaixada. Quando a tensão eleva, a corrente elétrica fica menor, por isso que quanto menor for a corrente, menos energia é dissipada ao longo do trajeto pela linha de transmissão, esse é o principal motivo da elevação da tensão.

No gerador a energia produzida possuí corrente alternada, com a freqüência de 60 Hz. Como os aparelhos utilizados para manter o controle da necessitam de corrente contínua, são utilizadas baterias para abastecer eles, e são elas que também são responsáveis por eletrificar os eletroímãs do rotor pela primeira vez.

Tudo o que acontece na usina é muito bem monitorado, com programas de computador e painéis que recebem sinais de sensores espalhados pelos mais diversos lugares. Existem um computador que é o responsável por receber e processar todas as informações, e por isso se fala que ele é o coração da usina.

Antes de a água chegar na turbina, existe uma espécie de comporta, que é responsável por deixar a água passar ou não. Quando o gerador por algum motivo para de funcionar, essa comporta se fecha, aumentando muito a pressão dentro da tubulação. Com isso, foi construída uma chaminé de equilíbrio, com o objetivo de equilibrar essa pressão e evitar danos nas tubulações. Após as turbinas, quando a água volta para o rio, existe outra comporta, que foi construída para que quando fosse feita alguma manutenção ou conserto, a água não voltasse para as turbinas devido a pressão.

No geral, a visita foi muito interessante, permitindo os alunos conhecerem e entenderem melhor os diversos assuntos estudados. Sendo assim, ela foi muito importante para adquirir mais conhecimentos.