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Design of a small-scale pico-hydro system using pumps as turbines

Nenevê, Gabriel Henrique
Novas abordagens em fontes renováveis e o crescente interesse pelas tecnologias de energia limpa atualmente se remetem ao contexto da guerra na Europa, ao aumento dos preços da eletricidade, ao esgotamento das reservas de combustíveis fósseis, e a questões ambientais. Outrossim, muitos países europeus podem desenvolver e se beneficiar de um potencial hidroelétrico ainda inexplorado, aproveitando novas e emergentes soluções para a geração distribuída em pequena escala. Quanto a sistemas pico-hídricos de pequeno escala, muitos investigadores têm estudado a aplicação de bombas centrífugas a funcionar como turbinas (BFT), uma vez que são fáceis de instalar, de baixo custo, menos complexas de operar, produzidas em massa, e disponíveis para uma vasta gama de cota e de caudal. Contudo, selecionar uma BFT não é tão simples, posto que os fabricantes de bombas não fornecem curvas de desempenho para o funcionamento inverso. Portanto, com base em vários autores, concebeu-se um sistema pico-hídrico de pequena escala para ser implementado no Centro Ciência Viva de Bragança utilizando duas BFTs, cuja seleção e previsão de desempenho foram realizadas através de um procedimento fácil e confiável. Propõe-se uma solução considerando três escalões de geração de energia para elevadas quotas de autoconsumo, prevendo uma geração de energia de 57% do consumo total anual. Ademais, foram realizados testes preliminares no laboratório, ainda que não suficientemente conclusivos, de uma solução inovadora de ligação à rede a partir de um conversor de frequência em modo de travagem regenerativa, circuitos de proteção, e um inversor fotovoltaico.
2022 Engenharias Tese de Mestrado