UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ – UTFPR

CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA - ELETROTÉCNICA

DISCIPLINA DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS

RENATA FRANCIANE DE OLIVEIRA

USINAS

Curitiba

2008

SUMÁRIO

1. SIMBOLOGIA.....................................................................................................2

2. DEFINIÇÃO.........................................................................................................4

3. FUNÇÃO.............................................................................................................5

4. APLICAÇÃO.......................................................................................................7

5. TERMINOLOGIA..............................................................................................16

6. CLASSIFICAÇÃO.............................................................................................21

7. CONSTITUIÇÃO...............................................................................................25

8. FUNCIONAMENTO..........................................................................................34

9. ESPECIFICAÇÃO.............................................................................................42

10.ENSAIOS..........................................................................................................52

11.INSTALAÇÃO...................................................................................................53

12.MANUTENÇÃO................................................................................................57

13.NORMAS..........................................................................................................58

14.PREÇOS...........................................................................................................60

15.ANEXOS...........................................................................................................63

16.FONTES DE CONSULTA.................................................................................64

i

1. SIMBOLOGIA

A simbologia para usinas geradoras possui representações para usinas

de concessionária própria e usinas compartilhadas, se dá de acordo com a

norma técnica SB-112. Para cada tipo de fonte energética, há um símbolo

diferente, e todos são listados a seguir.

Tabela 1.1 – Simbologias de Usinas geradoras

Tipo da Usina Simbologia para Usina

de concessionária

própria

Simbologia para Usina

compartilhada

Hidrelétrica

Hidrelétrica (Forma

alternativa)

Termelétrica

Nuclear

2

Solar

Eólica

Usina de produção

combinada de calor e

eletricidade

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2. DEFINIÇÃO

Usinas geradoras de energia podem ser definidas como um conjunto

industrial de obras e equipamentos que têm por finalidade a geração de

energia elétrica, através de aproveitamento do potencial energético de qualquer

fonte energética. São também chamadas de estações geradoras.

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3. FUNÇÃO

Usinas geradoras de energia elétrica, como o próprio nome já diz, visam

à geração de energia elétrica. O que as usinas fazem para gerar a energia sob

a forma elétrica, é a transformação de energias existentes em outras formas,

tais como a queima de combustíveis, transformando energia térmica em

elétrica, ou a utilização do potencial dos rios, nas hidrelétricas, que transforma

energia mecânica em energia elétrica.

É essencial conhecer os recursos naturais de cada região para

determinar qual será o tipo de usina que pode ser instalado para melhor

aproveitar os potenciais energéticos daquela região.

A seguir, listamos os potenciais energéticos conhecidos que podem ser

transformados em energia elétrica, e tipo da usina que deve ser instalada para

aproveitar este potencial.

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Tabela 3.1 – Potenciais energéticos e tipo de usina relacionada

Potencial Energético Tipo de Usina Geradora

Água Fluvial Usina Hidrelétrica

Raios Solares Usina Solar

Vento Usina Eólica

Queima de combustíveis

fósseis

Usina Termelétrica

Fissão e fusão nuclear Usina Nuclear

Nascentes Hidrotermais Usina Geotérmica

Gravitacional Usina Maremotriz

Queima de resíduos Usina de Biomassa

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4. APLICAÇÃO

A aplicação de uma usina geradora de energia depende das condições

geográficas e ambientas de determinadas regiões. Primeiramente, é

necessário verificar os possíveis potenciais energéticos da região, pois cada

ambiente possui potenciais diferentes em níveis diferentes. A partir disso,

procura-se instalar o tipo de usine que aproveite o potencial energético de

maior qualidade que a região em questão possui. Em seguida, verificam-se as

condições geográficas e ambientais para a construção da usina. Cada usina

necessita de condições especiais para o seu funcionamento adequado. A

seguir, descrevemos algumas dessas condições para tipos diferentes de

usinas.

4.1. Usina Hidroelétrica ou Usina Hidrelétrica:

Figura 4.1 – Usina Hidrelétrica de Tucuruí.

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Usinas hidrelétricas devem ser construídas onde exista um grande

potencial energético por meio de água fluvial. Regiões onde exista rios largos e

com desníveis consideráveis são regiões promissoras para a instalação de

uma usina hidrelétrica.

Geralmente onde regiões que atendem essas características são

localizadas distantes dos centros consumidores de energia.

Para a construção de uma usina deste tipo, é necessário muito espaço

físico. Além do espaço físico é preciso observar os impactos ambientas que a

construção da mesma irá ocasionar, pois é necessária a instalação de um

reservatório extenso de água. Essa construção desse reservatório e o

funcionamento em si da própria usina pode causar os seguintes impactos

ambientas:

- Inundações em áreas extensas de produção de alimentos e florestas;

- Alterações fortes no ambiente e com isso prejudicar a fauna e a flores da

região. Como exemplo, podemos citar a interferência na migração e

reprodução de peixes e devastação da mata ciliar;

- Alterar o funcionamento dos rios;

- Gerar resíduos nas atividades de manutenção dos equipamentos da usina;

Toda a construção e planejamento da usina devem ser feito em conjunto

com engenheiros ambientais para não prejudicar a flora e a fauna local. Os

prejuízos do mal planejamento podem ser não somente para o meio ambiente,

mas como até mesmo, resíduos do ambiente atrapalhar o funcionamento das

turbinas, comprometendo assim a geração da energia.

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4.2. Usina Solar:

Figura 4.2 – Usina de Sempa, em Portugal.

A transformação da energia solar em energia elétrica é com certeza a

melhor opção de geração de energia no que diz respeito a impactos

ambientais, pois esta não causa nenhum impacto ao meio ambiente. O

potencial energético via raios solares, é também o mais abundante, pois o Sol

irradia sobre a Terra anualmente algo equivalente a 10 mil vezes a energia

consumida pela população mundial no mesmo período.

O aproveitamento da energia solar tem ocorrido em baixa escala, pois o

custo de produção dos painéis é elevado. Futuramente, com o investimento

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adequado, as usinas solares poderão substituir outros tipos de usinas que

causam um alto impacto ambiental.

A instalação deste tipo de usina normalmente é feita em regiões com

baixa taxa de nebulosidade, onde na maior parte do ano, os dias são

ensolarados. É interessante também fazer a instalações em regiões com baixa

umidade relativa do ar e clima mais seco, pois assim, não há também um

grande índice de pluviosidade, obtendo melhores resultados na geração.

A instalação consiste basicamente na instalação de painéis fotovoltaicos,

por isso, regiões planas e elevadas são preferenciais.

Ironicamente, regiões onde possivelmente ocorreria um melhor

aproveitamento da energia solar, que são as regiões próximas da linha do

Equador, não há uma utilização abundante do potencial da energia solar. Isso

ocorre, pois o custo dos painéis fotovoltaicos são muito caros, e as regiões

localizadas nesta faixa do globo são, em sua grande maioria, regiões

subdesenvolvidas, e não possuem condições de implantarem este tipo de

estação geradora.

4.3. Usina Eólica:

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Figura 4.3 – Usina Eólica da Prainha, Ceará.

A instalação deste tipo de usina requer estudos específicos sobre as

condições climáticas. É necessário todo um estudo sobre o deslocamento das

massas de ar durante o ano devido ao posicionamento do sol, e estudos sobre

o relevo e a interferência que o mesmo cause na freqüência, velocidade e

direção dos ventos.

É importante que esses ventos não possuam variações bruscas em

velocidade e freqüência para não danificar os equipamentos.

As regiões para realizar a instalação deste tipo de usina necessitam de

muito espaço físico, e juntamente com a alta taxa de ruído produzida pelas

hélices, fazem com que a instalação seja feita em regiões deslocadas dos

centros consumidores.

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Apesar de ser uma fonte de energia limpa, não é muito utilizada pois

requer um investimento financeiro imenso, pois o custo de um captador de

vento é gigantesco. Para efeitos de comparação, para gerar a mesma

quantidade de energia que uma usina hidrelétrica, o custo é 65% maior para

esta energia ser gerada em uma usina eólica.

4.4. Usina Termoelétrica ou Termelétrica

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Figura 4.4 – Usina termoelétrica Piratininga ou Fernando Gasparian.

Geralmente funciona com algum tipo de combustível fóssil como

petróleo, gás natural ou carvão, por isso existe uma grande preocupação

ambiental quando é instalada uma usina deste tipo. Dentre os problemas

ambientais resultantes, podemos citar:

- Emissão de gases que contribuem para o efeito estufa, tais como o dióxido de

carbono;

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- No caso das usinas térmicas a carvão e óleo, também há emissão de óxidos

de enxofre e nitrogênio, que se liberados na atmosfera podem ocasionar

chuvas ácidas prejudiciais à agricultura e florestas.

- Geram resíduos nas atividades de manutenção de seus equipamentos.

- Poluição atmosférica em gerral, o que indiretamente gera chuva ácida,

problemas respiratórios em seres vivos, entre outros.

É uma fonte nao renovável de energia, e muito cara, pois exige constante

compra de matéria-prima (combustível) para realizar a transformação em

energia elétrica.

Porém, há a vantagem de poder ser instalada próximo aos centros

consumidores, pois não é necessário muito espaço físico e não há problemas

de ruídos. Com isso, há uma economia no valor a ser gasto para realizar a

transmissão da energia para o consumo, e a redução de até 16% nas perdas

ao longo das linhas de transmissão, pelo caminho até o centro consumidor ser

mais curto.

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4.5. Usina Nuclear

Figura 4.5 – Usina Nuclear de Kashiwazaki, no Japão.

Se caracterizam pelo uso de materiais radioactivos que através de uma

reação nuclear produzem calor, que mais tarde será transformado em energia

elétrica. O fato de utilizar materiais radioativos, e com isso, sinônimo de perigo

para a saúde e constituição de todos os seres vivos, é necessário medidas de

cautela.

É uma fonte de energia extremamente limpa, e ao contrário do que muitos

pensam, é extremamente segura. Dentro de uma usina nuclear, há um rígido

controle sobre este material radioativo, além de é claro, de equipamentos e

técnologias muito avançadas para manter a segurança.

O único perigo que este tipo de usina representa é a falha durante alguma

opreção, ou no controle das reações nucleares. Apesar de falhas serem

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extremamente raras, ao ocorrer, as consequências são desastrosas. Exemplos

claros dos danos causados por radiação de vazamentos por falta de controle

em estação geradora de energia nuclear, é o caso de Chernobyl.

As usinas nucleares podem ser instaladas próximo aos centros

consumidores, e produzem uma grande quantidade de energia. Os resíduos

produzidos devem ser isolados em barris de chumbo e concreto para não

ocorrer vazamentos dos resíduos e da radiação.

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5. TERMINOLOGIA

Os termos técnicos listados foram encontrados na NBR 5460 – Sistemas

Elétricos de Potência – Terminologia.

5.1 Ajustador do limite:

Dispositivo que permite variar os limites da faixa de regulação de carga

especificada para a usina;

5.2 Capacidade:

Quantidade de energia elétrica que pode ser gerado, num intervalo de

tempo especificado e em condições especificadas.

5.3 Casa de máquinas:

Edifício onde são instaladas as unidades geradoras de uma usina;

5.4 Controlador-mestre:

Dispositivo que, de uma posição central, determina as ações corretivas a

serem executadas por uma ou mais usinas, em reposta ao erro de

controle de área;

5.5 Equipamento de operação conjunta (das unidades):

Equipamento que ajusta a potência ativa de todas as unidades

geradoras de uma usina, ligadas em operação conjunta;

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5.6 Esquema mímico:

Esquema unifilar de um sistema ou parte de um sistema elétrico,

desenhado em painel, constituído de símbolos que, atuados manual ou

automaticamente, mostram o estado atualizado em que se encontram as

linhas e equipamentos. Um esquema mímico pode incorporar chaves de

comando, para acionar os dispositivos de manobra das linhas e

equipamentos;

5.7 Faixa de regulação:

Intervalo de variação de potencia, dentro do qual uma usina participa do

controle suplementar;

5.8 Fiação:

Conjunto dos condutores e suas ligações que interliga e alimenta os

dispositivos de controle, proteção e supervisão de uma subestação ou

usina.

5.9 Mesa de controle:

Estrutura com uma face plana horizontal ou ligeiramente inclinada, na

qual são instalados os dispositivos necessários ao controle e/ou à

supervisão de uma subestação ou usina. A mesa de controle é

comumente completada, na parte posterior, por uma superfície plana

vertical, com a mesma finalidade anterior;

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5.10 Motor primário:

Máquina motriz que aciona um gerador elétrico;

5.11 Operação conjunta das unidades:

Operação de uma usina como se fosse constituída por uma única

unidade geradora;

5.12 Painel de controle:

Estrutura com uma face plana vertical, na qual são instalados os

dispositivos necessários ao controle e/ou à supervisão de uma

subestação ou usina. O painel de controle é comumente associado a

uma mesa de controle, formando um conjunto unitário;

5.13 Participação da usina:

Parâmetro que define a porcentagem da contribuição de uma usina,

para o controle suplementar da área;

5.14 Ponto-base de usina:

Valor de geração definido por um programa de despacho econômico, ou

por algum outro critério operativo, e correspondente a um determinado

valor de geração total da área;

5.15 Potencia final:

Soma das potências instaladas de todo grupo de geradores da usina.

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5.16 Produtividade:

É a soma de toda produção gerada pelo grupo de geradores.

5.17 Sala de controle:

Sala na qual são instalados as mesas e os painéis de controle de uma

subestação ou usina;

5.18 Sala de relés:

Sala na qual são instalados, de maneira centralizada, os equipamentos

de proteção e de automatização de uma subestação ou usina

5.19 Sistema de geração:

Conjunto dos meios de geração de energia elétrica de um sistema.

Podem ser considerados subconjuntos definidos dentro do sistema, por

exemplo, "sistema de geração térmica";

5.20 Transformador de serviços auxiliares:

Transformador destinado a alimentar os circuitos auxiliares de uma

subestação ou usina;

5.21 Unidade geradora:

Associação de máquinas girantes destinada a converter energia

mecânica ou térmica em energia elétrica.

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5.22 Unidade hidrelétrica:

Unidade geradora constituída por uma turbina hidráulica, acoplada

mecanicamente a um gerador elétrico.

5.23 Unidade termelétrica:

Unidade geradora constituída por maquina motriz térmica, acoplada

mecanicamente a um gerador elétrico.

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6. CLASSIFICAÇÃO

Normalmente as usinas são classificadas de acordo com o tipo de

energia que é transformada em energia elétrica.

6.1 Energia Potencial Gravitacional.

São as estações geradoras que aproveitam à energia potencial

gravitacional da água convertendo essa energia em energia elétrica,

quando a água é represada, a energia potencial dela aumenta, pois a altura

que a água está armazenada aumenta. Também por esses motivos que

elas são instaladas em quedas da água.

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Figura 6.1 – Esquema da energia potencial gravitacional da água.

6.2 Energia Solar.

São usinas que aproveitam a radiação do Sol para gerar energia elétrica,

esse aproveitamento pode ser através do calor, no caso das usinas termo

solares, ou através do efeito fotoelétrico da luz, no caso das usinas

fotovoltaicas.

Figura 6.2 – Usina Solar PS10, na Espanha.

6.3 Energia Eólica.

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São usinas geradoras que utiliza a energia mecânica dos ventos para

movimentar suas hélices.

Figura 6.3 – Hélices movimentadas pela ação do vento, energia eólica.

6.4 Energia Térmica.

São usinas que utilizam do calor para gerar energia elétrica, esse calor

é, normalmente, proveniente da queima de combustíveis fosseis.

6.5 Energia Nuclear.

São estações geradoras que aproveitam a energia da fissão de núcleos

de elementos radioativos, normalmente urânio, para gerar energia elétrica.

6.6 Energia Geotérmica.

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São usinas que geram energia elétrica aproveitando as altas

temperaturas das camadas inferiores à crosta terrestre.

Figura 6.6 – Os gêiseres, exemplo de energia geotérmica aproveitada

pelas usinas.

6.7 Energia Maremotriz.

São usinas que aproveitam a energia do movimento das águas do mar

devido ao fenômeno das marés.

6.8 Energia da Biomassa.

São usinas geradoras que aproveitam do gás metano para gerar

energia, esse gás metano é proveniente da decomposição de matéria

orgânica.

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7. CONSTITUIÇÃO

Como citado anteriormente, os potenciais energéticos são aproveitados

com métodos específicos por tipos de usinas específicas. Para aproveitar

adequadamente o potencial energético de maior qualidade que uma região

oferece, são necessários diferentes equipamentos e métodos. Com isso, a

constituição de cada tipo de estação geradora é diferente. Fato que nos leva a

abordar separadamente a constituição de cada uma delas.

7.1. Usina Hidrelétrica.

As usinas hidrelétricas são basicamente constituídas de um reservatório,

barragem, uma porta de controle, conduto forçado, vertedouro, turbina e

gerador.

- Reservatório: é o lugar onde a água fica represada, forma-se uma lagoa

antes da barragem.

- Barragem: grande estrutura construída para acumular a água que chega

do rio, normalmente é construída com alvenaria ou concreto.

- Porta de controle: equipamento responsável pelo controle do volume da

água que passa pelo conduto e vai para o a turbina.

- Conduto forçado: são canalizações onde a água escoa sob pressão

diferente da atmosférica.

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- Vertedouro: faz o controle do nível da água na barragem, para evitar

excesso de água no reservatório durante as cheias do rio. Pode ter ou não

comporta.

- Turbina: transforma a energia da água em energia mecânica, ou seja, a

turbina gira quando a água passa por suas pás.

- Gerador: equipamento que transforma a energia mecânica da turbina em

energia elétrica.

Nas hidrelétricas existem também as casa de máquinas onde abriga as

turbinas, os geradores e outros equipamentos.

Figura 7.1 – Alguns componentes de uma usina hidrelétrica.

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7.2. Usina Solar.

7.2.1. Usina Termo Solar.

As usinas termo solares são basicamente constituídas de um sistema de

espelhos, um receptor, tubos, reservatório, turbina e gerador.

- Sistema de espelhos: são vários espelhos organizados parabolicamente,

com a intenção de direcionar os raios solares para o receptor.

- Receptor: localizado no foco do sistema de espelhos, recebe a radiação

solar refletida, responsável por aquecer o óleo ou o sal liquefeito.

- Tubos: tipo de receptor que conduz o óleo ou o sal liquefeito.

- Reservatório: armazena água responsável por esfriar o óleo ou o sal

liquefeito.

- Turbina: aproveita a energia mecânica do vapor que sai do fluido aquecido

pela usina.

- Gerador: transforma a energia mecânica adquirida pela turbina em energia

elétrica.

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Figura 7.2.1 – Esquema ilustrativo de espelhos refletores e o receptor tipo

tubo.

7.2.2. Usina Fotovoltaica.

São usinas basicamente constituídas por painéis fotovoltaicos, baterias,

inversor de corrente.

- Painéis fotovoltaicos: captam a energia luminosa do Sol e transforma-a em

energia elétrica.

- Baterias: armazenam a energia elétrica captada, para abastecer as

instalações em períodos noturnos ou de baixa intensidade luminosa.

- Inversor de corrente: transforma a corrente contínua produzida pelos

painéis ou proveniente da bateria em corrente alternada.

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Figura 7.2.2 – Painel fotovoltaico.

7.3. Usina Eólica.

São constituídas por equipamentos denominados aerogeradores, que

são constituídos por hélices, gerador, freio a disco, sistema de

engrenagens, torre de sustentação, sistema de controle e sistema de

armazenamento.

- Hélices: formada por um rotor e, normalmente, duas ou três pás,

constituídas de fibras de vidro e de carbono, é responsável por captar a

energia do vento, que a faz girar em torno de seu próprio eixo.

- Gerador: equipamento acoplado ao sistema de hélices que transforma a

energia mecânica em energia elétrica.

- Freio a disco: responsável por manter a velocidade da hélice baixa quando

os ventos ultrapassam certa velocidade.

- Sistema de engrenagens: conhecido por multiplicador, serve para

multiplicar a velocidade que o rotor transmite ao gerador.

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- Torre de sustentação: estrutura que sustenta os cata-ventos em elevadas

altitudes.

- Sistema de controle: responsável pelo controle de giro, pelo sensor

de vento e outros fatores.

- Sistema de armazenamento: baterias que armazenam a energia

elétrica gerada e inversores que transforma a corrente das baterias.

Figura 7.3 – Componentes de um aerogerador.

7.4. Usina Termelétrica.

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São basicamente constituídas por uma caldeira, chaminé, turbina,

condensador, gerador e bombas de água.

- Caldeira: responsável pelo aquecimento da água, normalmente a água é

aquecida pela queima de combustíveis fosseis.

- Chaminé: libera os gases produzidos pela queima dos combustíveis.

- Turbina: aproveita a energia do vapor da água que gira suas pás,

recebendo energia mecânica.

- Condensador: responsável por condensar o vapor da água que

movimentou a turbina, fazendo-o voltar ao seu estado inicial.

- Gerador: transforma a energia mecânica da turbina em energia elétrica.

- Bombas de água: responsáveis pela movimentação da água por todo o

sistema gerador.

Figura 7.4 – Componentes de uma termoelétrica.

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7.5. Usina Nuclear.

São constituídas por reator, condensador, turbina a vapor, gerador e

vaso de contenção.

- Reator: local onde ocorre a reação nuclear no elemento.

- Condensador: condensa o vapor depois de mover a turbina.

- Turbina a vapor: equipamento que recebe energia mecânica do vapor.

- Gerador: transforma a energia mecânica da turbina em energia elétrica.

- Vaso de Contenção: abriga o reator, normalmente feito de aço.

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Figura 7.5 – Componentes de uma usina nuclear.

7.6. Usina Geotérmica.

São basicamente constituídas por um furo de reinjeção, furo de

produção, vaporizador, turbina, refrigerador e o gerador ou alternador.

- Furo de reinjeção: espaço no qual a água é injetada no sistema gerador.

- Furo de produção: espaço aonde a água é devolvida para a terra.

- Vaporizador: lugar onde o vapor da água passa e a água quente entra em

contato com a água refrigerada.

- Turbina: aproveita a energia mecânica do vapor da água.

- Refrigerador: refrigera a água quente, devolvendo essa água mais fria ao

sistema.

- Alternador ou gerador: aproveita a energia da turbina e transforma em

energia elétrica.

7.7. Usina Maremotriz.

Constituída principalmente por turbina e gerador, às vezes por uma

barragem e um reservatório.

- Turbina: movimentada pela energia da água.

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- Gerador: transforma a energia mecânica da turbina em energia elétrica.

8. FUNCIONAMENTO

A seguir, é explicado o funcionamento de cada um dos tipos de usinas

geradoras:

8.1. Usina Hidrelétrica:

Para ocorrer a transformação da energia mecânica da água, que irá

movimentar as turbinas, em energia elétrica é necessário existir um desnível

hidráulico natural ou criado por uma barragem, para captação e condução da

água à turbina, situada sempre em nível tão baixo quanto possível em relação

a captação.

Uma usina hidrelétrica é composta de reservatório, da casa de força e da

subestação elevadora. O reservatório é formado pelo represamento das águas

do rio, por meio da construção de uma barragem.

Na barragem é construído o vertedor da usina, por onde sai o excesso de

água do reservatório na época das chuvas. A casa de força é o local onde são

instalados os equipamentos que vão produzir a energia. Na subestação

elevadora são instalados os transformadores elevadores onde a energia

elétrica tem suas características transformadas para melhor transportá-la

através das linhas de transmissão. A produção de energia elétrica ocorre em

várias etapas.

Primeiramente, capta-se água em um reservatório. Então, ela é conduzida

sob pressão por tubulações forçadas até a casa de máquinas, onde estão

instaladas as turbinas e os geradores. A turbina, sucessora das antigas rodas

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d’água, é formada por um rotor ligado a um eixo. A pressão da água sobre as

pás do rotor da turbina produz um movimento giratório do eixo da turbina,

transformando a energia hidráulica em um trabalho mecânico, que por sua vez

aciona o gerador. O gerador é um equipamento composto por um eletroímã e

por um fio bobinado. O movimento do eixo da turbina produz um campo

eletromagnético dentro do gerador, provocando o aparecimento de uma

corrente elétrica.

Figura 8.1 – Represa Grand Coulee, no estado americano Washington.

8.2. Usina Solar:

Existem dois tipos de usinas solares, as fotovoltaicas e as termosolares.

A seguir, o funcionamento de cada uma delas:

8.2.1 Usina Solar Fotovoltaica:

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Para ocorrer a transformação da energia solar em energia elétrica, é

necessário a utilização de um equipamento chamado Painel Fotovoltaico. Os

raios do sol, ao atingirem o este painel produzem eletricidade, sob a forma de

corrente contínua, similar às das pilhas e baterias automotivas. Esta energia

pode ser acumulada em baterias e utilizada à noite ou em longos períodos de

mau tempo. Inversores são necessários para converter essa energia elétrica de

corrente contínua em corrente alternada, possibilitando a utilização direta em

uma residência.

8.2.2 Usina Solar Termoelétrica:

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O principio de funcionamento dessas usinas é o aquecimento de água a

partir da reflexão da luz solar em canos ocos com fluidos circulando em seu

interior, provocando o aquecimento da mesma. Baseia-se na utilização dos

coletores de focalização central ou linear. Esses coletores são dispositivos com

formato cilíndrico e superfície com seção parabólica. Têm por objetivo

refletir sobre uma superfície tubular chamada absorvedor, situada ao longo

da linha focal da parábola, toda a radiação solar incidente.

Essa radiação concentrada sobre o absorvedor provoca um grande

aumento da temperatura em um fluido contido no interior desse tubo,

sendo esse calor, então, usado em um ciclo termodinâmico para a

Este fluido é bombeado em um circuito fechado, e após ser aquecido

pela radiação solar refletidas pelos espelhos, é direcionado a um trocador de

calor no qual contém água. Após a troca de calor, o fluido térmico retorna

para o ciclo de aquecimento. Na troca de calor é gerado vapor e esse é

responsável por movimentar uma turbina, que está acoplada no eixo de um

gerador, responsável pela transformação da energia mecânica em elétrica.

8.3. Usina Eólica:

Para ocorrer a geração de energia elétrica, é utilizado nessas usinas

equipamentos que realizam a conversão da energia cinética dos ventos em

energia elétrica. A incidência dos ventos nos rotores, ou hélices, provoca

rotação nas pás do aerogerador, que converte a energia cinética dos ventos

em potência mecânica rotacional no eixo do rotor. Essa potência mecânica é

então transmitida ao gerador, que através de uma processo de conversão

eletro-mecânica, produz uma potência elétrica de saída.

As pás dos aerogeradores são dispositivos aerodinâmicos com perfis

especialmente desenvolvidos, e seu formato equivale às asas dos aviões, e

que funcionam pelo princípio físico da sustentação.

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A potência mecânica extraída do vento pela turbina eólica depende de

vários fatores. Mas tratando-se de estudos elétricos o modelo geralmente

apresentado nas literaturas é simplificado pelas equações a seguir:

Onde:

cp – coeficiente de potência da turbina eólica;

λ – razão entre a velocidade tangencial da ponta da pá e a velocidade

do vento incidente (tip speed ratio);

ωwt – velocidade angular da turbina eólica (rad/s);

R – raio da turbina eólica (m);

ρ – densidade do ar (Kg/m3);

A – área varrida pelo rotor da turbina eólica (m2);

vw – velocidade do vento incidente na turbina eólica (m/s);

8.4. Usina Termelétrica:

Geralmente funciona com algum tipo de combustível fóssil como

petróleo, gás natural ou carvão, que é queimado na câmara de combustão

juntamente com o ar que aumenta sua pressão, pressão esta aumentada

através de um compressor axial anteposto a camara. Com grande pressão,

temos maior temperatura. Essa união é transporata à turbina, sendo

transformada em potência de eixo, realizando torque na turbina. Os gases

provenientes da turbina, ou seja, os gases de exaustão, são direcionados a

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uma caldeira de recuperação de calor que pode ser aquatubular ou

flamotubular.

Em se tratando da aquatubular: a água passa por dentro das serpentinas

da caldeira. passando por vários estágios:

- Evaporador

- Economizador

- Superaquecedor

Em todos os estágios, há uma troca de calor com os gases de exaustão,

criando assim uma grande massa de vapor que então será direcionada a uma

turbina à aapor. Essa água pode provir de um rio, lago ou mar, dependendo da

localização da usina.

O vapor movimentará as pás de uma turbina e cada turbina é conectada

a um gerador de eletricidade. O vapor é resfriado em um condensador, a partir

de um circuito de água de refrigeração, e não entra em contato direto com o

vapor que será convertido outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira,

dando início a um novo ciclo.

8.5. Usina Nuclear:

Nas usinas nucleares, é utilizado o que chamamos de fissão nuclear para

produzir energia térmica em elementos químicos, geralmente o urânio. O

urânio usado em usinas nucleares não é o natural, sendo obtido a partir dele

pelo processo de enriquecimento. Na natureza existem vários tipos de urânio,

chamados isótopos, que diferem apenas pelo número de nêutrons existentes

no núcleo. O urânio mais comum na natureza é o urânio-238. O processo de

enriquecimento consiste em adicionar urânio-235, obtendo-se uma mistura dos

dois isótopos, cuja proporção depende da aplicação.

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Isto é feito porque o urânio-235 (U-235) é altamente fissionável, enquanto o

urânio-238 (U-238) é bem mais estável, o que permite controlar a energia

produzida na reação em cadeia através da proporção entre eles. Usinas

nucleares usam uma proporção de 3% de U-235 e 97% de U-238.

O núcleo de um reator consiste de um conjunto de vários tubos longos com

pastilhas de dióxido de urânio, substância que contém átomos de urânio. No

urânio ocorre uma reação em cadeia causada pelas fissões do urânio-235

dentro dos reatores. O que acontece dentro dos reatores é o bombardeamento

dos átomos de urânio com nêutrons, transformando assim o urânio-235 em

urânio-236, que instável. Ele então divide-se, liberando energia, que é

absorvida pelo material do reator na forma de calor.

A energia nuclear contida nos núcleos atômicos é transformada em energia

térmica. Água é usada para refrigerar o reator nuclear que chegam a

320 ºC.

Como em qualquer usina termoelétrica, o calor é usado para vaporizar

água. O vapor é forçado a passar pelas pás de uma turbina e a girá-la - a

energia térmica é transformada em energia mecânica de rotação. O eixo da

turbina comunica-se com um gerador, que transforma a energia mecânica em

energia elétrica.

8.6. Usina Geotérmica:

O funcionamento de uma usina geotérmica consiste em injetar água até

uma camada profunda da crosta terrestre, fazendo o líquido voltar aquecido em

velocidade suficiente para mover turbinas. Também são aproveitados gêiseres

naturais que brotam na superfície ou são feitas perfurações até as "caldeiras

naturais" subterrâneas.

Há 3 tipos de fontes energéticas que podem ser aproveitadas por esse tipo

de estação geradora. São elas:

41

- Rocha seca quente:

É quando são perfurados dois poços vizinhos de modo que eles alcancem

uma camada de rocha quente. Em um dos poços é injetada água, ela se

aquece na rocha e é expelida pelo outro poço, onde há uma usina geotérmica

instalada

- Rocha úmida quente

Também é possível perfurar um poço para que ele alcance uma "caldeira"

naturalmente formada, ou seja, um depósito de água aquecido pelo calor

terrestre. A partir daí, energia elétrica é gerada como em todos os outros

casos.

- Vapor seco

Em casos raríssimos pode ser encontrado o que os cientistas chamam de

fonte de "vapor seco", em que a pressão é alta o suficiente para movimentar as

turbinas da usina com excepcional força, sendo assim uma fonte eficiente na

geração de eletricidade.

8.7 Usina Maremotriz:

Em qualquer lugar do planeta, a superfície do oceano oscila entre pontos

altos e baixo, chamados marés. Isso ocorre a cada 12h e 25min. As marés são

originadas pela atração gravitacional exercida pela lua, por isso é denominado

potencial energético gravitacional o potencial energético das ondas

marítimicas. Essas marés representam uma tentadora fonte energética. Em

conjunto, a temperatura dos oceanos, as ondas e as marés poderiam

proporcionar muito mais energia do que a humanidade seria capaz de gastar,

mas seria necessário um investimento tecnológico muito grande para tal.

A energia das marés é obtida de modo semelhante ao da energia

hidrelétrica. Constrói-se uma barragem, formando-se um reservatório junto ao

mar. Quando a maré é alta, a água enche o reservatório, passando através da

42

turbina hidráulica, tipo bulbo, e produzindo energia elétrica. Na maré baixa, o

reservatório é esvaziado e a água que sai do reservatório passa novamente

através da turbina, em sentido contrário, produzindo a energia elétrica.

8.8 Usina Biomassa:

O princípio de funcionamento é praticamente o mesmo de uma usina

termelétrica. A biomassa (casca de arroz, cavaco de madeira, produtos e

resíduos agrícolas, resíduos florestais, resíduos pecuários, lixo) é queimada na

caldeira, aumentando a temperatura da água até a formação de vapor que,

conduzido até a turbina, a faz girar. A turbina a vapor está acoplada a um

alternador que, girando seu rotor imerso, gera um campo magnético que, por

sua vez, gera corrente elétrica.

9. ESPECIFICAÇÃO

As especificações devem ser feitas de acordo com o tipo dos

equipamentos e construções que serão utilizados na geração de energia. São

estes: Barragem, Turbinas, Reatores e Geradores.

9.1 Barragem

Barragem é uma barreira artificial, feita em cursos de água para a

retenção de grandes quantidades de água.

9.1.1 Tipos de Barragem

9.1.1.1 Barragem de betão

As barragens de betão feitas em vales apertas pois a resistência do betão

tem algumas limitações relativamente ao comprimento da barragem. Apesar de

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muito resistentes, estas barragens são também muito vulneráveis a certos tipos

de situações. Se houver algum erro de projecção e a barragem fender pode ter

consequências catastróficas. Já numa situação de galgamento pela água da

albufeira não é tão prejudicial. Podemos definir dois tipos de barragem de

betão tendo a forma como são construídas:

Barragem de gravidade

Barragem em arco

9.1.1.2 Barragem de aterro

Uma barragem de aterro é, como o próprio nome indica, um aterro, ou seja,

é uma barreira de terra e/ou rocha que funciona de modo a reter a água. Ao

contrário de uma barragem de betão, uma barragem de aterro não suporta bem

o galgamento pela água e pode mesmo ter efeitos catastróficos. Já no caso de

fendilhação, a barragem de aterro fica mais estável que uma de betão.

Podemos definir três grandes grupos de barragens de aterro tendo em

conta o material de que são feitas:

Barragem de terra

Barragem de enrocamento

Barragem de terra-enrocamento

9.2 Turbina

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Turbina é um equipamento construído para captar e converter energia

mecânica e térmica contida em um fluido, em trabalho de eixo. Os principais

tipos encontrados são:

9.2.1 Tipos de Turbina

9.2.1.1 Turbina Hidráulica

As turbinas hidráulicas são projetadas para transformar a energia

hidráulica (a energia de pressão e a energia cinética) de um fluxo de água, em

energia mecânica. Atualmente são mais encontradas em usinas hidrelétricas.

São dividas em:

- Turbina Pelton

São adequadas para operar entre quedas de 350 m até 1100 m, sendo por

isto muito mais comuns em países montanhosos.

Este modelo de turbina opera com velocidades de rotação maiores que os

outros, e tem o rotor de característica bastante distintas. Um dos maiores

problemas destas turbinas, devido à alta velocidade com que a água se choca

com o rotor, é a erosão provocada pelo efeito abrasivo da areia misturada com

a água, comum em rios de montanhas. As turbinas pelton, devido a

possibilidade de acionamento independente nos diferentes bocais, tem uma

curva geral de eficiência plana, que lhe garante boa performance em diversas

condições de operação.

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Figura 9.2.1.1 – Turbina hidráulica Pelton.

- Turbina Francis

São adequadas para operar entre quedas de 40 m até 400 m. A Usina

hidrelétrica de Itaipu assim como a Usina hidrelétrica de Tucuruí, Furnas e

outras no Brasil funcionam com turbinas tipo Francis com cerca de 100 m de

queda d' água.

46

Figura 9.2.1.2 – Turbina Francis.

- Turbina Kaplan

São adequadas para operar entre quedas até 60 m. A única diferença entre

as turbinas Kaplan e a Francis é o rotor. Este assemelha-se a um propulsor de

navio (similar a uma hélice). Um servomotor montado normalmente dentro do

cubo do rotor, é responsável pela variação do ângulo de inclinação das pás. O

óleo é injetado por um sistema de bombeamento localizado fora da turbina, e

conduzido até o rotor por um conjunto de tubulações rotativas que passam por

dentro do eixo.

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As Kaplans também apresentam uma curva de rendimento "plana"

garantindo bom rendimento em uma ampla faixa de operação. A usina

hidroelétrica de Três Marias funciona com turbina Kaplan.

- Turbina Bulbo

Operam em quedas abaixo de 20 m.

Basicamente trata-se de uma unidade geradora composta de uma turbina

Kaplan e um gerador envolto por uma cápsula. A cápsula por sua vez fica

imersa no fluxo d'água (imerso na água), isto acarreta em um equipamento que

exige uma vedação mais precisa o que impacta em um espaço menor para

acesso de manutenção.

9.2.1.2 Turbina à Vapor

É um equipamento transforma potencial energético sob a forma de calor

energia mecânica. Essa energia mecânica pode ser utilizada para mover

equipamentos e quando acoplado um gerador a turbina à vapor, se obtêm a

transformação da energia mecânica em energia elétrica.

Pode ser dividida em 3 tipos com relação à sua construção:

Turbinas de ação

Turbinas de reação

Turbinas de ação e reação

9.2.1.3 Turbina Eólica

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Equipamento que possui a função de canalizar a energia potencial dos

ventos e transformâ-la em energia mecânica, mais tarde transformada em

energia elétrica. São também chamados aerogeradores.

Os aerogeradores podem ser divididos segundo o tipo de rotor:

- Rotores de eixo vertical

Os rotores de eixo vertical são geralmente mais baratos que os de eixo

horizontal, pois o gerador não gira seguindo a direção do vento, apenas o rotor

gira enquanto o gerador fica fixo. No entanto os rotores verticais são menos

eficientes que os horizontais.

- Rotores de eixo horizontal

Os rotores de eixo horizontal são os mais conhecidos e os mais utilizados

por ter uma eficiência maior a dos rotores de eixo vertical. O seu maior custo é

compensado pela sua eficiência fazendo destes os mais utilizados para

geração de energia em larga escala.

9.2.1.4 Turbina a gás

O termo Turbina a gás é usualmente empregado em referência a um

conjunto de três equipamentos: compressor, câmara de combustão e turbina

Dedicadas à geração de energia elétrica, também são chamadas de

turbogeradores.

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A palavra gás não se refere à queima de gases combustíveis, mas, sim

ao fluido de trabalho da turbina, que é neste caso a mistura de gases resultante

da combustão. O combustível em si pode ser gasoso, como gás natural, gás

liquefeito de petróleo (GLP), gás de síntese ou líquido, como querosene, óleo

diesel e até mesmo óleos mais pesados.

São divididas em duas principais categorias:

- Pesadas

Desenvolvidas especificamente para a geração de energia elétrica ou

propulsão naval.

- Aeroderivativas

Desenvolvidas a partir de projetos anteriores dedicados a aplicações

aeronáuticas.

9.3 Tipos de Reatrores

- AGRCR

é a sigla para Advanced Gas Cooled Reactor.Ou seja, trata-se de reator

nuclear avançado resfriado a gás.

- BWR

é a sigla para "Boiling Water Reactor". Traduzindo é a sigla de Reator

de água fervente. É um tipo de reator nuclear que usa a água que ferve, para

impulsionar diretamente a turbina e gerar eletricidade.

- Magnox

50

é um reator nuclear que começou a gerar eletricidade comercialmente,

na Inglaterra nos anos 1950. Este tipo de reator usa grafite como moderador,

gás carbônico (CO2) como refrigerante e urânio natural, como combustível

nuclear. Por ser simples e barato de construir, este reator foi copiado pela

Coréia do Norte, em seu programa de produção de energia.

- PWR

A sigla significa: "Pressurized Water Reactor". Além de ser o mais usado

reator para usinas atômicas no mundo, este tipo de reator é também o mais

usado em navios e submarinos nucleares.

O princípio de funcionamento deste reator é baseado no fato da água

sob altas pressões, mantém-se líquida. O combustível nuclear fica nesta água

quentíssima e sob alta pressão. Através de um trocador de calor, ocorre a

transmissão de calor para a água que vai para uma turbina, onde produz

eletricidade.

- RBMK

O nome significa Reactor Bolshoy Moshchnosty Kanalny (reator high-

power de canaleta) e é um reator pressurizado da água com canaletas

individuais de combustível e usa a água ordinária como seu refrigerador e

grafite como seu moderator.

51

9.4 Tipos de Geradores

Gerador é um dispositivo utilizado para a conversão da energia mecânica,

química ou outra forma de energia em energia elétrica.

Tipos de geradores que convertem energia mecânica em elétrica:

o Gerador Síncrono

Geradores síncronos são utilizados em todas as usinas hidrelétricas

e termelétricas.

O nome Síncrono se deve ao fato de esta máquina operar com uma

velocidade de rotação constante sincronizada com a freqüência da

tensão elétrica alternada aplicada nos terminais da mesma.

o Gerador Assíncrono

Este tipo de motor quando acionado por uma turbina e operando com

uma rotação acima da síncrona pode gerar potencia ativa e entrega-la

ao sistema onde está conectado.

o Gerador de Corrente contínua

Energia mecânica é fornecida ao eixo, e então armazenada no

campo magnético da máquina para ser transmitida para alimentar

alguma carga conectada à máquina

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Tipo de gerador que converte energia química em elétrica:

o Célula de Combustível

Basicamente uma bateria em que é consumido um combustível e

é liberada energia.

o Pilhas

É um dispositivo que utiliza reações de óxido-redução para

converter energia química em energia elétrica. A reação química

utilizada será sempre espontânea.

Tipo de gerador que converte diretamente a energia luminosa do

Sol em elétrica:

o Geradores fotovoltáicos

São tambem chamados de painéis fotovoltaicos.

53

10.ENSAIOS

Não existem ensaios normatizados específicos para usinas geradoras de

energia elétrica. O que pode ser realizado com relação a ensaios em uma

estação geradora seria realizar separadamente em cada um de seus

componentes dentro da usina, como geradores e turbinas, os ensaios

correspondentes a cada um desses equipamentos.

54

11. INSTALAÇÃO

A instalação de grandes usinas é muito complexa e trabalhosa, por

isso pode demorar anos desde o começo da instalação até a sua

conclusão. Vários fatores devem ser analisados para que a instalação seja

possível, como a localidade, o impacto ambiental, a distancia da usina até o

consumidor, a viabilidade econômica e outros fatores.

Para ser permitida a instalação de uma usina elétrica é preciso da

aprovação de algumas entidades, para que o impacto ambiental não seja

desastroso a região onde a usina vai ser implantada. Na atualidade o fator

impacto ambiental vem sendo muito valorizado também por causa das

mudanças que estão ocorrendo no mundo devido à poluição, por isso a

busca da geração de energia elétrica por fontes renováveis vem

aumentando.

55

Figura 11.1 – Trabalhadores na construção de Itaipu.

Um exemplo de impacto ambiental foi o encobrimento das Sete

Quedas na cidade de Foz do Iguaçu, no Paraná, devido à instalação da

usina hidrelétrica de Itaipu.

A instalação da Itaipu começou em 1974, logo no início das obras,

foram construídas moradias para abrigar os trabalhadores, o que se

transformou mais tarde na cidade de Foz do Iguaçu, que chegou a ter cerca

de 100 mil habitantes dez anos. Essa instalação passou por várias fases,

primeiro a escolha do local a ser implantada a usina, mais foi escavado um

56

desvio temporário para o rio Paraná correr durante as obras, depois foi

construída a imensa barragem, após a concretagem da barragem, foi

preciso transportar as peças dos fabricantes até a usina e depois sua

instalação, depois foi preciso de uma operação para salvar toda a fauna que

vivia na região que ia ser alagada por causa da barragem, e finalmente em

1982 foi concluída a instalação da Itaipu. Portanto a instalação da usina

hidrelétrica de Itaipu demorou 8 anos e chegou a empregar 100 mil

trabalhadores direta ou indiretamente.

Figura 11.2 – Transporte de peças inteiras da usina de Itaipu.

57

Figura 11.3 – Etapas da instalação de aerogeradores no Parque eólico de

Osório, no Rio Grande do Sul.

58

12. MANUTENÇÃO

Da mesma forma que os ensaios, não há manutenção para a usina

geradora como um todo, mas sim para os equipamentos constituintes da

mesma.

Em uma usina hidrelétrica, por exemplo, a manutenção pode ser realizada

nas turbinas. Por estarem recebendo uma força gigantesca devido à queda

constante e violenta da água, ocorre um desgaste erosivo muito grande da

mesma. A manutenção ali realizada por ser feita anexando materiais novos às

pás da turbina, visando devolver o formato original da mesma, corrigindo

buracos e rachaduras.

Em usinas nucleares, pode ser realizada uma manutenção nos reatores,

pois os mesmos estão sujeitos a reações nucleares que liberam uma grande

quantidade de calor, podendo danificar a integridade do mesmo, evitando

assim acidentes. Com equipamentos sofisticados, são realizados testes de

estanqueidade nas paredes dos reatores para garantir que não haja possíveis

vazamentos.

Outro exemplo de manutenção, seria nas usinas solares. A manutenção é

realizada nos componentes como painéis solares, onde é feita uma vistoria

visual nos mesmos, verificando se os mesmos não estão cobertos por

impurezas, o que reduziria a capacidade de absorção da luz solar.

59

13. NORMAS

Por serem estruturas normalmente de grande porte e formadas por um

sistema de vários equipamentos, as usinas possuem uma série de normas

em relação aos seus equipamentos, seu projeto civil, arquitetônico,

mecânico, elétrico entre outros. Por isso foi listado apenas algumas normas

que dizem respeito à parte elétrica e enérgica envolvida nos diferentes tipos

de usinas, são elas:

NBR10280 - Determinação de parâmetros básicos de turbinas hidráulicas

para pequenas centrais hidrelétricas (PCH).

NBR9969 - Turbinas hidráulicas para pequenas centrais hidrelétricas.

NBR10840 - Máquinas elétricas girantes - Turbomáquinas síncronas.

NBR5457 – Máquinas girantes.

NM120 - Tubos de aço-carbono e aço-carbono manganês soldados por

resistência elétrica para caldeiras.

NBR6412 - Turbinas hidráulicas - Recepção de modelos.

NBR6445 - Turbinas hidráulicas, turbinas-bombas e bombas de

acumulação.

NBR5456 – Eletricidade geral.

NBR14801 - Medição de vazão de gás em condutos fechados -

Medidores tipo turbina - Classificação e ensaios complementares.

60

CB159 - Mancais de deslizamento para turbinas hidráulicas, turbinas-

bombas e bombas de acumulação.

NBR10131 - Bombas hidráulicas de fluxo.

NBR10344 - Sistemas de manuseio e armazenamento de elementos

combustíveis em instalações nucleares.

NBR10556 - Monitoração de efluentes líquidos radioativos

provenientes de centrais nucleoelétricas.

NBR9309 - Sistema de registros de garantia da qualidade para

usinas nucleoelétricas.

NBRISO16528-1 - Caldeiras e vasos de pressão Parte 1: Requisitos

de desempenho.

NBR5458 – Transformador de potencia.

NBRISO16528-2 - Caldeiras e vasos de pressão Parte 2: Procedimentos

para atendimento integral da ABNT NBR ISO 16528-1.

NBR227 - Caldeiras estacionarias - código para projeto e construção.

NBR9331 – Eletrônica de potencia.

NBR11704 - Sistemas fotovoltaicos – Classificação.

NBR11879 - Dispositivos fotovoltaicos - Simulador solar - Requisitos de

desempenho.

NBR12137 - Módulos fotovoltaicos - Ensaios mecânicos e ambientais.

NBR14298 - Sistemas fotovoltaicos - Banco de baterias –

Dimensionamento.

NBR10185 - Reservatórios térmicos para líquidos destinados a sistemas de

energia solar - Determinação de desempenho térmico.

61

14. PREÇOS

Os preços das usinas variam de acordo com o tipo de usina, potencia

gerada, materiais e equipamentos utilizados, a mão de obra empregada, a

localização da usina e uma série de outros fatores.

No caso da usina hidrelétrica de Itaipu que gera aproximadamente 14

MWh foi gasto cerca de 16 bilhões de dólares, ou seja, são quase mil

dólares por megawatt hora gerado. Esse investimento se deu por conta, em

grande parte, do Brasil, com uma ajuda do Paraguai, por ser uma usina

Binacional, que como não tinha dinheiro na época, assinou um acordo para

pagar a dívida com a energia gerada ao longo do tempo.

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Figura 14.1 – Usina hidrelétrica de Itaipu.

Quanto a usina eólica o Parque Eólico de Osório também localizado

no Brasil, no estado do Rio Grande do Sul, é composto por 75 torres de

aerogeradores, o parque tem capacidade instalada estimada em 150 MW e

esse empreendimento envolveu um aporte de setecentos e setenta milhões

de reais.

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Figura 14.2 – Parque eólico de Osório.

Uma usina elétrica com técnica fotovoltaica localizada na Alemanha,

em Hemau, na Baviera tem total de 32.740 coletores solares, compostos de

células fotovoltaicas, somando a capacidade de produção de eletricidade

em cerca de 0,5 MWh. O projeto custou um total de 18,4 milhões de euros.

Um fato interessante é que a Lei das Energias Renováveis obriga empresas

distribuidoras de energia elétrica a comprar essa energia gerada em Hemau

por um preço fixo de 45,7 centavos de euro por quilowatt hora num período

de 20 anos.

Uma grande vantagem das usinas nucleares é o preço da energia

que ela gera, pois são valores próximos ao preço da energia gerada em

usinas térmicas que é considerado um dos mais baixos, entre 3,5 a 4

centavos o KWh. Quanto à construção das usinas nucleares, temos no

64

Brasil duas usinas prontas e uma em fase de instalação, que são usinas

Angra 1, 2 e 3, as três localizadas em Angra do Reis.

No caso da Angra 1 ela está ativada desde 1985 e tem capacidade

de gerar 350 MW, foram gastos 1,3 bilhões de reais na sua instalação. A

usina Angra 2 está em funcionamento desde 2001 e tem capacidade de

gerar 1.350 MW, o seu custo é de aproximadamente 5 bilhões de reais e a

usina Angra 3 tem sua conclusão prevista para 2011 e também terá a

capacidade de gerar 1.350 MW, mas o seu custo é de 8,8 bilhões de reais,

superior a Angra 2 devido as várias exigências feitas pelo IBAMA para a

licença ser feita.

Figura 14.3 – Usinas nucleares Angra 1 (cilíndrica) e Angra 2 (meia-lua).

15. ANEXOS

65

Estão anexos ao CD contendo os arquivos do trabalho.

16. FONTES DE CONSULTA

66

SITES:

http://ciencia.hsw.uol.com.br/geradores-van-de-graaff2.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Gerador

http://pt.wikipedia.org/wiki/Usina_hidrel%C3%A9trica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_maremotriz

http://www.mundovestibular.com.br/articles/701/1/USINA-HIDRELETRICA/

Paacutegina1.html

http://www.ebanataw.com.br/roberto/energia/ener12.htm

http://www.avimach.com.br/diesel/aplicacoes3.html

http://pt.wikipedia.org/wiki/Usina_solar

http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia2000/turmaA/grupo6/usina_solar.htm

http://pt.shvoong.com/humanities/1797855-usina-termo-solar-ser%C3%A1-

maior/

http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/

index.html&conteudo=./energia/termeletrica.html

www.abntnet.com.br

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?

artigo=010115021114

http://www.brasilescola.com/geografia/energia-nuclear.htm

http://www.brasilescola.com/fisica/fissao-nuclear.htm

http://www.biodieselbr.com/energia/nuclear/fissao-nuclear.htm

NORMAS:

67

NBR 5460 – Sistemas Elétricos de Potência – Terminologia.

68