Estrutura e Funcionamento da Energia Hidrelétrica

Para gerar a energia hidrelétrica é essencial integrar a vazão do rio, a quantidade de água disponível em determinado período de tempo e os desníveis do relevo, sejam eles naturais, uma vez que as quedas d’água, ou criados artificialmente. Já a estrutura da usina é composta, basicamente, por barragem, sistema de captação e adução de água, casa de força e vertedouro, que funcionam em conjunto e de ordem integrada.

Funções da Barragem e Reservatórios

A barragem tem por objetivo suspender o curso habitual do rio e comportar a composição do reservatório. Além de “estocar” a água, esses reservatórios têm outras funções:

• Permitem a composição do desnível essencial para a configuração da energia hidráulica.
• Possibilitam a captação da água em volume ajustado.
• Regulamentam a vazão dos rios em períodos de chuva ou estiagem.

Usinas a Fio D'água

Algumas usinas hidroelétricas são chamadas “a fio d’água”, ou seja, próximas à superfície, e utilizam turbinas que aproveitam a rapidez do rio para produzir energia. Essas usinas fio d’água reduzem as áreas de alagamento e não formam reservatórios para estocar a água. A ausência de reservatório diminui a capacidade de armazenamento de água, única ordem de conservar energia elétrica para os períodos de seca.

Captação, Adução e Casa de Força

Os sistemas de captação e adução são formados por túneis, canais ou condutos metálicos que têm a missão de levar a água até a casa de força. É nesta instalação que estão as turbinas, formadas por uma série de pás ligadas a um eixo conectado ao gerador. Durante o seu deslocamento giratório, as turbinas convertem a energia cinética (do deslocamento da água) em energia elétrica por via dos geradores que produzirão a eletricidade. Depois de percorrer pela turbina, a água é restituída ao leito do rio pelo canal de evasão.

Tipos de Turbinas Hidráulicas

Os principais tipos de turbinas hidráulicas são: Pelton, Kaplan, Francis e Bulbo. Cada turbina é adaptada para funcionar em usinas com determinada faixa de altura de queda e vazão. A turbina tipo Bulbo é usada nas usinas fio d’água por ser indicada para baixas quedas e altas vazões, não exigindo grandes reservatórios.

O Papel do Vertedouro

Por último, há o vertedouro. Sua missão é comportar a saída da água constantemente que os níveis do reservatório ultrapassam os limites recomendados. Uma das razões para a sua abertura é o exagero de vazão ou de chuva. Outra é a existência de água em quantidade maior que a necessária para o armazenamento ou a geração de energia. Em períodos de chuva, o método de abertura de vertedouros procura impedir enchentes na província de entorno da usina.

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