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Podemos definir três grandes grupos de barragens de aterro tendo em conta o material de que são feitas:

9.2 Turbina

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.

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.

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.

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:

9.2.1.3 Turbina Eólica

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.

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

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.

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.

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.

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.

Energia mecânica é fornecida ao eixo, e então armazenada no campo magnético da máquina para ser transmitida para alimentar alguma carga conectada à máquina

Basicamente uma bateria em que é consumido um combustível e é liberada energia.

É um dispositivo que utiliza reações de óxido-redução para converter energia química em energia elétrica. A reação química utilizada será sempre espontânea.

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