Energy recovery in water supply systems

Autor: Ferreira, Ricardo Manuel Pinheiro
Přispěvatelé: Silva, Júlio F. Ferreira da, Universidade do Minho
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
instacron:RCAAP
Popis: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil
Atualmente a sociedade encontra-se em constante desenvolvimento. A população cresce e exige níveis de qualidade de vida mais elevado, necessitando-se cada vez mais de energia para satisfazer o bem-estar da população. Todos estes fatores levam a que se proceda a uma exploração acentuada dos recursos que a Terra tem para oferecer. Recursos esses que passam pelo carvão, petróleo, gás natural, energia nuclear, energia hidroelétrica, entre outros. Este trabalho de dissertação está centrado no aproveitamento de energia hidroelétrica em sistemas de abastecimento de água. Neste tipo de sistemas é corrente a utilização de válvulas redutoras de pressão como forma de uniformização e controlo de pressões. No entanto, a utilização de microturbinas, ou de bombas reversíveis tornam-se uma alternativa a ser implementada, na substituição das VRP´s, de modo a aproveitar a energia que está a ser desperdiçada. A existência de um desnível acentuado e de um caudal garantido reúne as condições ideais para produção da energia elétrica. A ideia da utilização de grupos de eletrobombas (GEB) a funcionarem em sentido inverso, não é de agora, tem vindo a ser estudada por países como os EUA, França e Alemanha. O uso de GEB a funcionarem em sentido inverso é justificado devido ao simples facto de estas serem estruturas menos complexas, ou seja, são fáceis de instalar, manter e operar. Outro fator muito importante é o facto de estas serem produzidas em grande escala, podendo ser encontradas com facilidade no mercado e em diversos modelos, e as peças serem encontradas também com enorme facilidade. No entanto, estas apresentam, em geral, rendimentos inferiores ao das turbinas convencionais. Contudo, basta fazer uma correta seleção da bomba, para que estes contras sejam contornados. No âmbito deste trabalho de dissertação, a atenção está centrada neste tipo de turbomáquinas, ou seja, no uso de GEB a funcionarem em sentido inverso. Foi desenvolvido um algoritmo em ferramenta de Excel, que serve de auxílio para que o estudo seja efetuado corretamente, e no fim permita concluir, se esta solução é viável ou não viável, para futuramente instalar num sistema de abastecimento de água.
Today the society shows a constant development. The population grows and requires levels the quality of life increases and due to that even more energy is required to satisfy the welfare of the population. All of these factors lead to a sharp exploitation of the resources that the Earth has to offer. Those resources are mainly coal, oil, natural gas, nuclear energy, hydroelectric power among others. This dissertation is focused on the use of hydroelectric power in water supply systems. In such systems it is common the use of pressure reducing valves as a form of standardization and pressure control. However the use of micro turbines or reversible pumps becomes an alternative to be implemented in the VRP´S replacement in order to harness the energy that is being wasted. The existence of a sharp gap and guaranteed flow has the ideal conditions for the production of electric energy. The idea of using of water pump system working as turbines is not recent; it has been studied by countries like the U.S.A, France and Germany. The use of water pump system working as turbines is justified due to the simple fact that these pumps being less complex, in other words, they are easy to install, maintain and operate. Another very important factor is the fact that these pumps are being produced in a large scale in which we can find them very easily on the market and in different designs and the parts can also be found very easily. However, these ones present, in general, lower incomes than the conventional turbines. Still we just have to make the right selection of the pump to overcome the cons. Within this dissertation the attention is focused on this type of turbo machines, specifically in the use of water pump system working as turbines. It was developed an algorithm in the Excel tool serving as an aid for the study to be carried out correctly and in the end it allows to conclude if the solution is viable or not so that in the future it may be possible to install a water supply system.
Databáze: OpenAIRE
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