Estudo de aplicação da turbina de Tesla como microgerador

• Autor(a) principal: Monteiro, Alison Baena de Oliveira
• Data de Publicação: 2019
• Outros Autores: Santos, Ricardo Ribeiro dos
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10176
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::GERACAO DA ENERGIA ELETRICA; Geração distribuida de energia elétrica; Turbinas; Energia - Fontes alternativas; Geradores hidrelétricos; Distributed generation of electric power; Turbines; Renewable energy sources; Hydroelectric generators

A busca e utilização de fontes de energias renováveis tem apresentado grande crescimento nos últimos anos, e tal desenvolvimento trouxe consigo a microgeração distribuída e seus desafios. Sob este viés, o presente trabalho traz a proposta de mais uma fonte renovável a ser aproveitada, com o emprego de uma turbina pouco usual na geração de energia elétrica. Aqui serão apresentados os estudos que abordam o projeto e avaliação de uma Turbina de Tesla aplicada à microgeração distribuída. Para tal, primeiramente foi pesquisado a tendência de crescimento da demanda energética e a contribuição de fontes renováveis, sendo a microgeração a maior representante destas fontes. Foram abordados os aspectos construtivos dos modelos de turbinas consagradas, para efetuar um paralelo com a Turbina de Tesla e destacar suas diferenças estruturais e dinâmicas. Diferentes autores vêm estudando a Turbina de Tesla, e destacando várias características relevantes como a facilidade de montagem, a versatilidade de aplicação e o baixo custo de produção e manutenção da turbina. Os aspectos citados são de grande importância para atender as demandas de sistemas de microgeração, bem como para o desenvolvimento de um produto para este público. Para projetar a turbina buscou-se um parâmetro inicial, um valor de vazão média, expresso em litros por minuto. Esta informação foi obtida por meio do levantamento de consumo de água de dois condomínios residenciais. A partir da metodologia empregada por diferentes autores, foi projetada e montada uma Turbina de Tesla para a execução de ensaios e levantamento de dados empiricamente. Os ensaios ocorreram com a aplicação dos valores médios de vazão, simulando os valores oriundos da pesquisa de consumo, para a avaliação de desempenho da Turbina tendo um gerador de imãs permanentes acoplado a ela. Foi obtida uma baixa potência de geração sobre as cargas analisadas, 14 W sobre o resistor de 5 Ohms, e 20 W para o resistor de 50 Ohms, mas podendo ser elevada ao contornar as dificuldades apontadas. Desta forma, a inovação apresentada neste trabalho consiste na abertura de exploração de fontes de força motriz disponível no sistema de abastecimento de água, e outros sistemas hídricos que forneçam vazão suficiente para a geração em pequeno potencial. Os ensaios ocorreram na cidade de Curitiba, Paraná, no ano de 2019.