Usina de Xavantes

Usina Hidrelétrica de Chavantes

Histórica foto de Edson Abdo

Vídeo postado no YouTube por Lilia Alonso
O Filme Original, foi doado pela CESP ao Museu Municipal.
A Duke Energy levou a filme para SP e o transformou em DVD.



Fotos Históricas
Passo a passo da construção da Usina.
Acervo particular de Dirceu Davanzo

 

 Está localizada no rio Paranapanema, e possui 414 MW de potência. Instalada no município de Chavantes, ao sudoeste do Estado de São Paulo, faz fronteira com o município de Ribeirão Claro no Estado do Paraná'. A construção iniciou-se em 1959 e as operações de fornecimento de energia se iniciaram em1971. Possui 4 turbinas tipo Francis e área do reservatório é de 400 km². A usina impressiona a todos com barragem situada 3.000 metros abaixo da foz do rio Itararé, possibilitando o armazenamento de 9,4 bilhões de metros cúbicos de água. No entanto, permite regularizar parte da vazão média do rio, evitando enchentes e assegurando a irrigação da população ribeirinha. Na usina instalou-se a Vila Técnica, que serve como base às equipes da Duke Energy, atual responsável pela manutenção e operação de várias usinas do rio Paranapanema. A Usina de Xavantes (como era escrito na época) foi tão importante para o setor energético do país, que a sua inauguração trouxe para Chavantes o Presidente da República, Sr. Emilio Garrastazu Médice, (presidente do Brasil entre 30 de outubro de 1969 e 15 de março de 1974, durante a ditadura militar).Aniz Alberto de Abreu, que participou das comemorações conta que, semanas antes do evento, as estradas e morros da região foram tomados pela guarda de segurança que fazia a proteção do presidente e sua comitiva. ( Wikipédia, Duke Energy, O Estado de SP)

Fotos do Site da Duke Energy

No dia 6 de fevereiro de 1970, o primeiro grupo gerador da usina Chavantes começou a operar, e assim deu-se início a operação para fornecimento de energia desta hidrelétrica que é um marco de um dos principais rios do Estado de São Paulo, o rio Paranapanema. A construção começou em 1959 e foi finalizada por completo em 1971. Com um porte impressionante, esta usina possui uma barragem situada a 3 km abaixo da foz do rio Itararé. O tamanho de seu reservatório é de 400 km2, o equivalente a 37 mil campos de futebol, e possibilita o armazenamento de 9,4 bilhões de metros cúbicos de água, o que permite a regularização de grande parte da vazão média do rio, evitando enchentes e assegurando irrigação a toda a região ribeirinha. Enquanto a usina esteve sob concessão da CESP, também abrigava uma vila técnica que servia de moradia para vários empregados. Hoje, nas antigas casas, funcionam os escritórios da Duke Energy.

Com potência instalada de 414 MW, esta usina também possui uma importância operacional muito relevante, pois é lá que está instalado o COG – Centro de Operação da Geração -, de onde a Duke Energy tem condições de supervisionar e operar remotamente via satélite suas oito usinas no rio Paranapanema e seus respectivos reservatórios.

Cercada por natureza, a região da usina Chavantes impressiona por sua beleza. Animais nativos da mata Atlântica e águas cristalinas rodeiam a hidrelétrica, tornando-a um espetáculo para os olhos. Há também uma relevante importância histórica: durante a Revolução de 32, muitos voluntários lutaram em um front instalado na cidade. Os soldados, então, procuravam abrigo às margens do rio Paranapanema, onde fizeram uma inscrição em uma pedra, que se tornou um dos símbolos da revolução.

Como funciona uma Usina Hidroelétrica:

A água represada possui energia potencial gravitacional que se converte em energia cinética. Essa energia cinética é transferida às turbinas, que movimentam o gerador; e o gerador, por sua vez, converte essa energia cinética em energia elétrica a qual será enviada através de condutores ao seu destino. Itaipu atualmente é a maior produtora de energia elétrica. Após sua "produção", a energia elétrica passa por transformadores que a preparam para ser transmitida. Durante a transmissão, parte dessa energia é "perdida" sob a forma de calor que aquece a linha de transmissão. Para chegar ao usuário final, a energia elétrica passa novamente por transformadores que a preparam para ser usada. Finalmente ao chegar ao usuário ele pode transformá-la em outras formas de energia, como por exemplo, energia sonora, ao ligar um aparelho de som, ou transformá-la em energia luminosa, quando acendemos uma lâmpada, ou mesmo deixamos alguns aparelhos no modo standby. Observe que não é tão fácil a produção de energia elétrica, além do que demanda muito trabalho e consumo de água represada. No mundo todo, as usinas hidrelétricas produziram 19% da eletricidade consumida em 2005, segundo o Renewables Global Status Report 2006. As usinas hidrelétricas produzem um total de 930 mil megawatts, energia equivalente a cerca de 5 bilhões de barris de petróleo. Existem mais de duas mil usinas hidrelétricas em funcionamento nos Estados Unidos, tornando a hidroeletricidade a maior fonte de energia renovável do país. O Brasil está entre os cinco maiores produtores de energia hidrelétrica no mundo, segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Atualmente possuímos 158 usinas hidrelétricas, que produzem um total de 74.438.695 kW (maio/2007). Já estão em construção outras 9 usinas. Outras 26 usinas outorgadas entre 1998 e 2005 ainda não iniciaram sua construção. Essas usinas hidrelétricas são construídas em locais onde se pode melhor aproveitar as influências e os desníveis dos rios, geralmente estes locais estão distantes dos centros consumidores. O sistema eletroenergético brasileiro opera de forma coordenado, buscando desta forma minimizar os custos globais de produção de energia elétrica. 

Um dos destaques no Brasil é a Usina Hidrelétrica de Itaipu Binacional, maior produtora de energia no mundo, e um empreendimento binacional - desenvolvido pelo Brasil e pelo Paraguai no Rio Paraná. A potência da usina chega a 13.300 Mw (megawatts), com 19 unidades geradoras de 700 Mw. Conforme dados da Itaipu Binacional, a usina atingiu em 2006 a segunda maior produção de energia de sua história, cerca de 92.689.936 megawatts/hora (Mwh). Isso significa que neste ano a produção atendeu 20% de todo o consumo de eletricidade brasileiro e 95% de demanda paraguaia.

Vamos descobrir como a água corrente produz energia e conhecer o ciclo hidrológico que cria o fluxo de água essencial para a hidroeletricidade. Você também descobrirá uma aplicação única de força hidrelétrica que pode afetar seu dia-a-dia.

barreira - a maioria das usinas hidrelétricas utiliza uma barreira que segura a água e cria um grande reservatório. Este reservatório, muitas vezes, é usado como um lago recreativo. 

canal - os portões da barreira se abrem e a gravidade puxa a água através do duto que vai para a turbina. A água gera pressão ao passar pelo duto;

turbina - a água atinge as grandes lâminas da turbina, fazendo-as girar. A turbina é acoplada a um gerador localizado acima dela. O tipo mais comum de turbinas para as usinas hidrelétricas é a Francis, que se parece com um grande disco com lâminas curvas. Uma turbina pesa cerca de 172 toneladas e gira numa taxa de 90 revoluções por minuto (rpm), de acordo com a FWEE (em inglês), Foundation for Water & Energy Education;

geradores - as lâminas da turbina giram e movimentam uma série de ímãs dentro do gerador. Ímãs gigantes rodam por molas de cobre e produzem corrente alternada (AC) ao mover os elétrons; linhas de energia - quatro fios saem de cada usina de energia: as três fases de energia, que são produzidas simultaneamente, mais um fio neutro ou terra comum para os três (consulte Como funcionam as redes elétricas para aprender mais sobre transmissão de energia);

fluxo de saída - a água usada passa por algumas tubulações e volta para o rio; 

A água no reservatório é considerada energia armazenada. Quando o portão se abre, a água que passa pelo duto se torna energia cinética. A quantidade de eletricidade gerada é determinada por vários fatores. Dois destes fatores são o fluxo de água e a quantidade de cabeças hidráulicas. A "cabeça" se refere à distância entre a superfície da água e as turbinas. O aumento da cabeça e do fluxo gera mais eletricidade. A cabeça depende da quantidade de água no reservatório.

Armazenamento bombeado (ou reversível): A maioria das usinas hidrelétricas funciona da maneira descrita anteriormente. Entretanto, existe outro tipo de usina hidrelétrica chamada Hidrelétrica de armazenamento bombeado. Em uma usina hidrelétrica convencional, a água do reservatório passa pela usina, sai e volta para o rio. Uma usina de armazenamento bombeado tem dois reservatórios: reservatório superior - como uma usina hidrelétrica convencional, uma barreira cria o reservatório. A água neste reservatório passa pela usina hidrelétrica para criar eletricidade; reservatório inferior - a água que sai da usina hidrelétrica vai para um reservatório inferior em vez de voltar para o rio.

Utilizando uma turbina reversível, a usina pode bombear a água de volta para o reservatório superior. Isto é feito nos horários fora de pico. Em resumo, o segundo reservatório preenche o reservatório superior. Ao bombear a água de volta para o reservatório superior, a usina tem mais água para gerar eletricidade durante os horários de pico de consumo. O coração da usina hidrelétrica é o gerador. A maioria das usinas tem diversos deles.

                                                  Os geradores gigantes de Hoover Dam produzem

                                                                    mais de 2 mil megawatts

O gerador, como você pode imaginar, gera eletricidade. O processo básico de geração de eletricidade se dá através da rotação de uma série de ímãs dentro de molas de arame. Este processo move os elétrons, produzindo corrente elétrica.

                                                     O interior de um gerador de usina hidrelétrica

O Hoover Dam tem 17 geradores, e cada um deles gera até 133 megawatts. A capacidade total da usina hidrelétrica de Hoover Dam é 2.074 megawatts. Cada gerador é feito de alguns componentes básicos: Quando a turbina gira, o excitador envia corrente elétrica para o rotor. O rotor é uma série de grandes eletroimãs que rodam dentro de uma mola de fios de cobre de alta pressão, chamada estator. O campo magnético entre a mola e os ímãs cria uma corrente elétrica. Na Hoover Dam, uma corrente de 16.500 volts move-se do gerador para o transformador, onde a corrente é convertida para 230 mil volts antes de ser transmitida. 

Ciclo Hidrológico: As usinas hidrelétricas se aproveitam dos processos naturais que causam a chuva e as enchentes dos rios. Todos os dias, nosso planeta perde uma pequena quantidade de água através da atmosfera, pela ação dos raios ultravioletas que quebram as moléculas de água. Ao mesmo tempo, água é emitida da parte interna do planeta Terra através da atividade vulcânica. A quantidade de água criada e a quantidade de água perdida é mais ou menos a mesma. O volume total de água do planeta está presente em diferentes formas. Ela pode estar no estado líquido (oceanos, rios e chuva), sólido (geleiras) e gasoso (o vapor d´água invisível no ar). A água muda de estado quando se move em torno do planeta, levada pelas correntes de vento. As correntes de ar são geradas devido ao aquecimento pelo sol. Os ciclos de corrente de ar são criados devido ao maior aquecimento das áreas próximas ao equador. As correntes de ar direcionam o suprimento de água da terra através do ciclo hidrológico. Quando o sol aquece a água, ela evapora e se transforma em vapor. O sol aquece o ar e assim, ele sobe na atmosfera. O ar se esfria ao subir e condensa. Quando a condensação se acumula em uma área, a água se torna pesada e volta para a terra em forma de precipitação.

Impactos ambientais na construção de hidrelétricas: Os impactos ambientais das usinas hidrelétricas é motivo de polêmica nas discussões atuais sobre desenvolvimento sustentável. Como praticamente qualquer atividade econômica, as hidrelétricas causam impactos negativos ao ambiente. A grande questão dos cientistas é saber qual a real dimensão do impacto e como eles podem ser amenizados, já que, dentro das fontes energéticas atuais, as hidrelétricas são consideradas fontes de energia renovável, ao contrário das fontes energéticas à base de combustíveis fósseis, por exemplo.
Os primeiros impactos ambientais acontecem durante a construção das hidrelétricas. Como já foi visto, para que a usina funcione é necessário um reservatório. Sua construção acaba afetando consideravelmente a fauna e flora local. De uma hora para outra, a floresta vira lago. Essa mudança, se não for bem orientada, pode acabar com a flora local. Além do corte das árvores, muitas espécies acabam submersas e, conseqüentemente, morrem, criando uma espécie de limbo. Essa flora, em alguns casos,  chega a atrapalhar o próprio funcionamento das turbinas no primeiro momento, obrigando a limpezas sistemáticas das mesmas.
Muitas espécies animais acabam fugindo do seu habitat natural durante a inundação. No caso da construção da hidrelétrica de Tucuruí, no Pará, um exemplo de má administração das questões ambientais na construção, cientistas relatam a fuga em massa de macacos, aves e outras espécies durante os dois meses que durou a inundação do lago de 2.430 km₂. A estimativa é que apenas 1% das espécies sobreviveu em Tucuruí. Obviamente, a mitigação desse problema pode ser feita com o remanejamento antecipado das espécies, mesmo assim, algumas espécies correm o risco de não se adaptarem ao novo habitat.
Já as espécies aquáticas sofrem um impacto ainda maior. Como a hidrelétrica é composta de uma barragem, o fluxo natural dos peixes acabam sendo interrompido drasticamente. A conseqüência é a proliferação de determinadas espécies em relação a outras. Há também espécies que normalmente sobem o leito do rio no sentido contrário da correnteza para depositar suas ovas no período chamado de piracema. Para tentar amenizar o problema são construídas escadas nas barragens para que o peixes migratórios possam circular. A concepção de degraus é para evitar que algumas espécies morram de exaustão ao tentar repetir o seu fluxo natural de migração.
Soma-se a esse impacto, a eutrofização das águas, que é o excesso de nutrientes, aumenta a proliferação de microorganismo, causa comum de poluição de águas, podendo causar também conseqüências para o homem, como, por exemplo, epidemias.
Outro problema é a  mudança climática que os lagos podem causar. Afinal, como já foi dito, aonde havia floresta agora há um lago, o que pode elevar a temperatura ambiente e mudar o ciclo de chuvas.
Gases do efeito estufa – Esta é a parte mais polêmica e ainda inconclusa sobre os impactos ambientais de uma usina hidrelétrica. Durante suas construções e funcionamento, as usinas hidrelétricas emitem gás carbônico (CO₂) e metano (CH₄), dois dos principais causadores do aumento prejudicial do efeito estufa. A questão é saber se esse impacto é tão grande quanto das termoelétricas movidas a carvão mineral, consideradas atualmente, junto com os veículos à gasolina, as grandes vilãs do aquecimento global. Pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisas na Amazônia (Inpa) constataram que, na usina de Balbina, no Amazonas, a emissão desses gases pode chegar a ser 10 vezes maior que as das termoelétricas. Este e outros estudos, no entanto, ainda estão limitados a um determinado período de tempo. As Usinas Hidroelétricas são constituídas de 2 partes. Uma onde fica o gerador e que é encarregado de produção da energia elétrica. Outra onde fica a turbina e que é movida pela água. O custo de produção do kilowatt é o menor do que todas as outras formas de produção de energia elétrica. A razão é muito simples: a matéria prima é a água que cai de graça do céu. Outra grande vantagem, além do custo, é que não existe nenhum tipo de poluição. O cenário mundial, o Brasil ocupa uma posição privilegiada: É o único país do mundo que domina a tecnologia de produção de energia hidroelétrica e reuni condições geoclimáticas para a instalação de Usinas Hidráulicas. Talvez seja essa a razão de tantas iniciativas oriundas dos países desenvolvidos contra a construção de usinas hidráulicas no Brasil. De toda energia elétrica produzida na Brasil, quase 97% é produzida em usinas hidráulicas. De todas as formas de produção de energia, a energia hidro-elétrica é a mais limpa, não polui o ar e é ecológicamente correta. De todas as formas de produção de energia EM GRANDE ESCALA, a hidro-elétrica é a única totalmente renovável e que não produz nenhuma poluição atmosférica. Chamam-se Hidroelétricas por que são constituídas de 2 partes, uma hidráulica onde se armazena água para os períodos de estiagem (períodos sem chuva) e outra elétrica onde se produz a eletricidade. 

                                                  Um dos efeitos colaterais da construção de uma usina hidro-elétrica é a Regularização da Vazão do Rio. Isto quer dizer que o rio passa a ter água o ano todo e nas épocas de chuva não provoca inundações e enchentes. Para poder dispor de água (matéria prima da usina hidro-elétrica) mesmo nos períodos de estiagem (meses secos entre maio e novembro), é construído um reservatório de acumulação onde a água do verão (meses com muita água) é guardada até a chegada do inverno. O reservatório propricia a preservação da fauna e da flora. Nos meses de estiagem é muito comum alguns rios ficarem secos, destruindo totalmente a sua fauna e flora. O reservatório propicia também o desenvolvimento da piscicultura garantindo a sobrevivência dos profissionais da pesca. Por fim, o reservatório é um ótimo local para o nosso lazer. O tamanho (capacidade) do reservatório é calculado de forma muito criteriosa (os estudos levam em consideração 10.000 anos de chuvas) para que mesmo nos períodos de grande estiagem o reservatório não chegue ao mínimo. 
O que é energia? Energia vem da palavra grega enérgeia, que quer dizer “força em ação”. Existem muitas fontes de energia na natureza: a luz do sol, o vento ou a água, por exemplo, são fontes inesgotáveis que produzem energia limpa, não poluente. Na natureza, a energia está em toda parte: na força das quedas d’água, nas plantas, nos animais, na erupção de um vulcão, na luz do sol, nos ventos.
Como é medida a energia elétrica? A produção e o consumo de energia elétrica são medidos de duas formas: demanda e energia. A demanda é a quantidade de energia que está sendo produzida ou consumida em um determinado instante. É medida em watt (demanda instantânea) ou seus múltiplos: quilowatt (kW), megawatt (MW) e gigawatt (GW). Uma derivação é o MW/h, quando se refere à demanda de um período específico.
A energia, por sua vez, é o resultado da soma do que foi produzido em um determinado período, um dia, por exemplo. É medida em watt-hora ou seus múltiplos: quilowatt-hora (kWh), megawatt-hora (MWh) e gigawatt-hora (GWh).
O que é modelo energético? O modelo energético é a forma prioritária adotada por um país para produzir eletricidade. O Brasil decidiu que a maior parte da energia (mais de 70%) seria produzida por usinas hidrelétricas, movidas à água. Esse tipo de usina não gera poluição.         O que é uma usina hidrelétrica? Uma usina hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentos cuja finalidade é a geração de energia elétrica, por meio do aproveitamento do potencial hidráulico existente num rio. A geração hidrelétrica está associada à vazão do rio, isto é, à quantidade de água disponível em um determinado período de tempo e à altura de sua queda. Quanto maiores são os volumes de sua queda, maior é o seu potencial de aproveitamento na geração de eletricidade. A vazão de um rio depende de suas condições geológicas, como largura, inclinação, tipo de solo, obstáculos e quedas. É determinada ainda pela quantidade de chuvas que o alimentam, o que faz com que sua capacidade de produção de energia varie bastante ao longo do ano. O potencial hidráulico é proporcionado pela vazão hidráulica e pela concentração dos desníveis existentes ao longo do curso de um rio. Isto pode se dar de uma forma natural, quando o desnível está concentrado numa cachoeira; através de uma barragem, quando pequenos desníveis são concentrados na altura da barragem ou através de desvio do rio de seu leito natural, concentrando-se os pequenos desníveis nesses desvios.  Uma usina hidrelétrica compõe-se, basicamente, das seguintes partes: barragem, sistemas de captação e adução de água, casa de força e sistema de restituição de água ao leito natural do rio. Cada parte se constitui em um conjunto de obras e instalações projetadas harmoniosamente para operar eficientemente em conjunto.
Como é produzida a energia hidrelétrica? Nas usinas hidrelétricas, a água que sai do reservatório é conduzida com muita pressão através de enormes tubos até a casa de força, onde estão instaladas as turbinas e os geradores que produzem eletricidade. A turbina é formada por uma série de pás ligadas a um eixo, que é ligado ao gerador. A pressão da água produz um movimento giratório do eixo da turbina, que produz um campo eletromagnético dentro do gerador, produzindo a eletricidade. Ou seja, a potência hidráulica é transformada em potência mecânica quando a água passa pela turbina, fazendo com que esta gire, e, no gerador, que também gira acoplado mecanicamente à turbina, e então a potência mecânica é transformada em potência elétrica.

Quais são as vantagens da construção de uma usina hidrelétrica? 

As vantagens da construção de uma usina hidrelétrica são: 

- Baixo custo do megawatt;

- Forma de energia limpa, sem poluentes;

- Geração de empregos;

- Desenvolvimento econômico. 

Quais são as desvantagens da construção de uma usina hidrelétrica?

 As desvantagens da construção de uma usina hidrelétrica são:

-Desapropriação de terras produtivas pela inundação;

- Impactos ambientais, como as perdas de vegetação e da fauna terrestres;

- Impactos sociais, como relocação de moradores e desapropriações;

- Interferência na migração dos peixes;

- Alterações na fauna do rio;

- Perdas de heranças históricas e culturais, alterações em atividades econômicas e usos tradicionais da terra.

Quais são os impactos ambientais na construção de uma usina?

 A construção de represas e usinas exige o alagamento de uma área enorme para formar o lago, e muitas vezes alterar o leito do rio. O lago, também chamado de reservatório, é formado pelo represamento das águas do rio, por meio da construção de uma barragem. Essa alteração do meio ambiente atrapalha a vida dos bichos e das plantas da região, além de mudar radicalmente a paisagem, muitas vezes destruindo belezas naturais. Também saem prejudicadas as pessoas que moram nas proximidades e têm que se mudar por causa da inundação. 

Usina hidrelétrica é um complexo arquitetônico, um conjunto de obras e de equipamentos, que tem por fins produzir energia elétrica através do aproveitamento do potencial hidráulico existente em um rio. Os países que usam esse tipo de forma de obter energia, em larga escala, através da água tem rios largos e caudalosos, ou seja, um grande potencial elétrico. O Brasil se encontra apenas atrás do Canadá e Estados Unidos, sendo o terceiro maior do mundo em potencial hidroelétrico. As centrais hidrelétricas geram, como todo empreendimento energético, alguns tipos de impactos ambientais como o alagamento das áreas vizinhas, aumento no nível dos rios, em algumas vezes pode mudar o curso do rio represado, podendo, ou não, prejudicar a fauna e a flora da região.Todavia, é ainda um tipo de energia mais barata e menos agressiva ambientalmente do que outras como a energia nuclear, a do petróleo ou a do carvão.Cada caso deve ser analisado individualmente por especialistas em engenharia ambiental e/ou engenharia hidráulica. Geralmente para seus estudos e projetos são utilizados modelos matemáticos e modelos físicos. O cálculo da potência de uma usina é efetuado através de estudos de hidrologia por engenheiros hidráulicos e hidrólogos.A água movimenta uma turbina hidráulica à qual está ligada, por um eixo mecânico, a um gerador que produz a energia elétrica e a transmite para uma ou mais linhas de transmissão que é interligada à rede de distribuição. Um sistema elétrico de energia é constituído por uma rede interligada por linhas de transmissão ( transporte). Nessa rede estão ligadas as cargas (pontos de consumo de energia) e os geradores (pontos de produção de energia). Uma Central hidrelétrica é uma instalação ligada à rede de transporte que injeta uma porção da energia solicitada pelas cargas.

Turbina é um equipamento construído para converter energia mecânica e térmica contida em um fluido, em trabalho de eixo. A forma construtiva básica é a mesma para todos os tipos: um rotor dotado de um certo número de pás ou palhetas, ligados a um eixo que gira sobre um conjunto de mancais de deslizamento, por questões de durabilidade não são usados).
As turbinas podem ser usadas para movimentar um outro equipamento mecânico rotativo, como uma bomba, compressor ou ventilador, ou podem ser usadas para a geração de eletricidade e nesse caso são ligadas a um gerador.
Também tem aplicação na área de propulsão naval, ou aeronáutica. Todos os tipos podem ter uma rotação fixa ou variável, dentro de uma determinada faixa. Contudo, quando são usadas para geração de energia elétrica, a rotação costuma ser mantida num valor fixo para manter a freqüência da rede constante. A principal diferença entre os diversos tipos é o fluido de trabalho. Em decorrência disso, é claro, há outras, tais como a temperatura máxima de operação, a potência máxima, a vazão mássica de fluido, a pressão de trabalho e os detalhes construtivos e dimensões. As maiores já construídas em termos de dimensões são as turbinas hidráulicas; as que trabalham a maiores temperaturas são as turbinas a gás, e as que são submetidas a maior pressão são as turbinas a vapor. Todos os tipos possuem aplicação em uma ampla faixa de potência, que pode variar de 300 kW, para acionamento de ventiladores, até 1200 MW, estas últimas em instalações nucleares. As turbinas hidráulicas são projetadas para transformar a energia mecânica (a energia de pressão e a energia cinética) de um fluxo de água, em potência de eixo. Atualmente são mais encontradas em usinas hidrelétricas, onde são acopladas a um gerador elétrico, o qual é conectado à rede de energia. Contudo também podem ser usadas para geração de energia em pequena escala, para as comunidades isoladas. As turbinas hidráulicas dividem-se entre quatro tipos principais: Pelton, Francis, Kaplan, Bulbo. Cada um destes tipos é adaptado para funcionar em usinas, como uma determinada faixa de altura de queda. As vazões volumétricas podem ser igualmente grandes em qualquer uma delas, mas a potência será proporcional ao produto da queda (H) e da vazão volumétrica (Q). Em todos os tipos há alguns princípios de funcionamento comuns. A água entra pela tomada de água, a montante da usina hidrelétrica que está num nível mais elevado, e é levada através de um conduto forçado até a entrada da turbina. Lá a água passa por um sistema de palhetas guias móveis, que controlam a vazão volumétrica fornecida à turbina. Para se aumentar a potência as palhetas se abrem, para diminuir a potência elas se fecham. Após passar por este mecanismo a água chega ao rotor da turbina. Nas turbinas Pelton, não há um sistema de palhetas móveis, e sim um bocal com uma agulha móvel, semelhante a uma válvula. O controle da vazão é feito por este dispositivo. Por transferência de quantidade de movimento parte da energia potencial dela, é transferida para o rotor na forma de torque e velocidade de rotação. Devido a isto a água na saída da turbina está a uma pressão pouco menor que a atmosférica, e bem menor do que a inicial. Após passar pelo rotor, um duto chamado tubo de sucção, conduz a água até a parte de jusante do rio, no nível mais baixo. As turbinas Pelton, têm um princípio um pouco diferente (impulsão) pois a pressão primeiro é transformada em energia cinética, em um bocal, onde o fluxo de água é acelerado até uma alta velocidade, e em seguida choca-se com as pás da turbina imprimindo-lhe rotação e torque.

As turbinas hidráulicas, ao contrário dos outros tipos, são montadas com o eixo no sentido vertical. Um mancal de escora suporta todo o peso das partes girantes da turbina e do gerador que é montado logo acima dela. Normalmente, devido ao seu alto custo e necessidade de ser instalada em locais específicos, as turbinas hidráulicas são usadas apenas para gerar eletricidade. Por esta razão a velocidade de rotação é fixada num valor constante. 

 Partes de uma turbina: Uma turbina é constituída basicamente por cinco partes: caixa espiral, pré-distribuidor, distribuidor, rotor e eixo, tubo de sucção. 

Caixa espiral: É uma tubulação de forma toroidal que envolve a região do rotor. Esta parte fica integrada à estrutura civil da usina, não sendo possível ser removida ou modificada. O objetivo é distribuir a água igualmente na entrada da turbina. É fabricada com chapas de aço carbono soldadas em segmentos. A caixa espiral conecta-se ao conduto forçado na secção de entrada, e ao pré-distribuidor na secção de saída. 

Pré distribuidor: A finalidade do pré-distribuidor é direcionar a água para a entrada do distribuidor. É composta de dois anéis superiores, entre os quais são montados um conjunto de 18 a 24 palhetas fixas, com perfil hidrodinâmico de baixo arrasto, para não gerar perda de carga e não provocar turbulência no escoamento. É uma parte sem movimento, soldada à caixa espiral e fabricada com chapas ou placas de aço carbono. 

 Distribuidor: O distribuidor é composto de uma série de 18 a 24 palhetas móveis, acionadas por um mecanismo hidráulico montado na tampa da turbina (sem contato com a água). Todas as palhetas tem o seu movimento conjugado, isto é, todas se movem ao mesmo tempo e de maneira igual. O acionamento é feito por um ou dois pistões hidráulicos que operam numa faixa de pressão de 20 bar nas mais antigas, até 140 bar nos modelos mais novos. O distribuidor controla a potência da turbina pois regula vazão da água. É um sistema que pode ser operado manualmente ou em modo automático, tornando o controle da turbina praticamente isento de interferência do operador. 

 Rotor e eixo: O rotor da turbina é onde ocorre a conversão de energia hídrica em potência de eixo. 

Tubo de sucção: Duto de saída da água, geralmente com diâmetro final maior que o inicial, desacelera o fluxo da água após esta ter passado pela turbina, devolvendo-a ao rio parte jusante da casa de força. 

 FONTE: PUBLICAÇÕES ELETRONORTE, SITE WIKIPEDIA, ITAIPU BINACIONAL, CEPA. IF. USP. BR, HSW.COM.BR, EBANATAW.COM.BR

A Enchente de 1983            

1983: Muita chuva no estado de SP

O ano de 1983 teve acumulados de chuvas significativos em boa parte do centro sul do país e era verificado o fenomêno El Niño, de forte intensidade, e os seus efeitos foram extremos no Brasil. No Nordeste a seca foi calamitosa e uma das piores da história com 89% dos municípios decretando estado de emergência devido a seca intensa. Muito marcante foram as chuvas no centro sul do Brasil que foi o ano mais chuvoso da história em muitas cidades. Em SC a cidade de Blumenau sofreu com enchentes catastróficas que deixaram 50 000 desabrigados e 38 000 casas atingidas, e no mês de julho desse ano de 1983 a precipitação mensal atingiu valores de até 900mm em alguns pontos do estado catarinense e dos 95 mil km quadrados de SC, 75 mil foram afetados pela enchente e 300. 000 ficaram desabrigadas no estado.  No estado de SP as enchentes no Vale do Ribeira, rio Paraná e São Paulo deixaram segundo a defesa civil 32 mortos, 86 cidades afetadas e 65 500 desabrigados. No litoral de SP nesse ano de 83 a cidade de Ubatuba teve 203 dias chuvosos,191 dias chuvosos em Santos, 235 dias em Cananéia, e 222 dias em Iguape onde no dia 6 de março choveu 219mm em 24 horas, e no dia seguinte 7 de março choveu mais 287,6mm. 

Maio e junho de 83 foram meses de recordes absolutos de precipitação em várias cidades e aqui estão alguns dados:

Campinas
maio 281,3mm
junho 191,6mm
Itatiba 
maio 309,2mm 
junho 288,1mm 
Ribeira 
maio 272,7mm
jun 348,1mm
Itaquaquecetuba 
maio 189,4mm
junho 214,1mm 
Jaguariúna 
maio 245,4mm 
junho 151,1mm
Jundiai 
maio 252,7mm
junho 248mm
Limeira 
maio 302,7mm
jun 158,8mm
Bauru
maio 284,4mm
junho 166,4mm
Ourinhos
maio 248,4mm
Jun 221,1mm
Ribeirão Branco 
maio 372,6mm
Junho 400,3mm
Vinhedo 
maio 299,4mm
junho 227,1mm
Tietê 
maio 238,1mm

A Enchente no Rio Paranapanema          

Vídeo emprestado por José Roberto Bernardo

FOTO DE HENRIQUE MANREZA