ESTUDO DE APLICAÇÃO DA TURBINA DE TESLA COMO MICROGERADOR
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.
ESTUDO DE APLICAÇÃO DA TURBINA DE TESLA COMO MICROGERADOR
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DOI: 10.22533/at.ed.08820240814
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Palavras-chave: Turbina de Tesla. Microgeração distribuída. Hidro turbina. Fontes renováveis. PMSM (Permanent magnet synchronous motor).
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Keywords: Tesla turbine. Distributed microgeneration. Hydro turbine. Renewable sources. PMSM (Permanent magnet synchronous motor).
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Abstract:
The search for and use of renewable energy sources has shown a great growth in recent years, and the development of a distributed microgeneration and its challenges. On this bias, the present work brings a proposal of a renewable source to be used, with the use of a more unusual turbine in an electric power generation. Here will be presented the studies that addressed the project and evaluation of a Tesla turbine applied to the distributed microgeneration. It was first investigated the trend of growth in energy demand and the contribution of renewable sources, with microgeneration being the largest representative of these sources. The constructive aspects of established turbine models were addressed, to make a parallel with the Tesla Turbine and highlight their structural and dynamic differences. Different authors have been studying the Tesla Turbine for several relevant features such as ease of assembly, application versatility, and low turbine production and maintenance costs. These aspects are of great importance to meet the demands of microgeneration systems, as well as for the development of a product for this public. To design the turbine, an average flow value, expressed in liters per minute was used as an initial parameter. This information was obtained through the survey of water consumption of two residential condominiums. Based on the methodology used by different authors, a Tesla Turbine was designed and assembled for the execution of tests and empirical data collection. The experiments were carried out with the application of the mean values of flow, simulating the values from the research of consumption. To evaluate the performance of the Turbine, a permanent magnet generator was coupled to it. The innovation presented in this work consists of the exploration of sources of driving force available in the water supply system, and other water systems that provide sufficient flow for a small potential generation. The tests were carried out in the city of Curitiba, Paraná, in the year 2019.
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Número de páginas: 15
- ALISON BAENA DE OLIVEIRA MONTEIRO
- RICARDO RIBEIRO DOS SANTOS
- ELOI RUFATO JUNIOR
