O que é energia hidráulica? Entenda como as hidrelétricas transformam a energia da água em eletricidade.

O que é energia hidráulica (hidrelétrica)?

O que é energia hidráulica (Hidrelétrica)?

Energia hidrelétrica é o aproveitamento da energia cinética contida no fluxo de massas de água. A energia cinética é transformada em energia mecânica através da rotação das pás das turbinas que compõem o sistema da usina hidrelétrica para, posteriormente, ser transformada em energia elétrica pelo gerador do sistema.

O que é uma usina hidrelétrica (ou central hidrelétrica)?

Uma usina hidrelétrica é um conjunto de obras e equipamentos usados para produzir energia elétrica a partir do aproveitamento do potencial hidráulico de um rio. O potencial hidráulico é dado pela vazão hidráulica e pela concentração dos desníveis existentes ao longo do curso do rio. Os desníveis podem ser naturais (cachoeiras) ou construídos na forma de barragens ou através do desvio do rio de seu leito natural para a formação de reservatórios. Existem dois tipos de reservatórios: os de acumulação e os a fio d’água. Os de acumulação normalmente são formados nas cabeceiras dos rios, em locais que ocorrem altas quedas d’água e consistem em grandes reservatórios com grande acúmulo de água. Os reservatórios a fio d’água aproveitam a velocidade das águas do rio para gerar eletricidade, assim geram o mínimo ou nenhum acúmulo de água.

As usinas, por sua vez, são classificadas de acordo com os seguintes fatores: altura da queda d’água, vazão, capacidade ou potência instalada, tipo de turbina usada no sistema, barragem e reservatório. O local de construção dá a altura da queda e a vazão, e estes dois fatores determinam a capacidade ou potência instalada. A capacidade instalada determina o tipo de turbina, a barragem e o reservatório.

Segundo relatório da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), o Centro Nacional de Referência em Pequenas Centrais Hidrelétrica (Cerpch, da Universidade Federal de Itajubá – Unifei) define a altura da queda d’água como baixa (até 15 metros), média (15 a 150 metros) e alta (superior a 150 metros). No entanto, essas medidas não são consensuais. O porte da usina também determina o tamanho da rede de distribuição que levará a energia elétrica gerada até os consumidores. Quando maior a usina, maior é a tendência dela estar distante dos centros urbanos. Isso exige a construção de grandes linhas de transmissão que muitas vezes atravessam estados e causam perdas de energia.

Como funciona uma usina hidrelétrica?

Para a produção de energia hidrelétrica é necessário que exista a integração da vazão do rio, do desnível to terreno (naturais ou não) e quantidade de água disponível.

O sistema de uma usina hidrelétrica é composto por:

• Barragem

A finalidade da barragem é interromper o ciclo natural do rio, criando um reservatório de água. O reservatório tem outras funções além de estocar água, como criação do desnível de água, a captação de água em volume adequado para a produção de energia e a regulação da vazão dos rios em períodos de chuva e de estiagem.

• Sistema de captação (adução) de água

Compostos por túneis, canais e condutos metálicos que levam a água até a casa de força.

• Casa de força

Nesta parte do sistema se encontram as turbinas conectadas a um gerador. O movimento das turbinas converte a energia cinética do movimento da água em energia elétrica por meio dos geradores.

Existem vários tipos de turbina, sendo pelton, kaplan, francis e bulbo os principais. A turbina mais apropriada para cada usina hidrelétrica depende da altura de queda e vazão. Um exemplo: a bulbo é usada em usinas a fio d’água por não exigir a existência de reservatórios e ser indicada para baixas quedas e altas vazões.

• Canal de fuga

Após passar pelas turbinas, a água é restituída ao leito natural do rio pelo canal de fuga.

O canal de fuga está localizado entre a casa de força e o rio e seu dimensionamento depende do tamanho da casa de força e do rio.

• Vetedouro

O vetedouro permite a saída de água sempre que o nível do reservatório ultrapassa os limites recomendáveis. Isso normalmente ocorre em períodos de chuva.

O vetedouro é aberto quando a produção de energia elétrica é prejudicada porque o nível de água está acima do nível ideal; ou para evitar o transbordamento e consequentemente as enchentes no entorno da usina, o que é possível de acontecer em períodos muito chuvosos.

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