Estudo de aplicação da turbina de Tesla como microgerador
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 electr...
| Principais autores: | Monteiro, Alison Baena de Oliveira, Santos, Ricardo Ribeiro dos |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10176 |
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riut-1-101762020-11-12T17:24:07Z Estudo de aplicação da turbina de Tesla como microgerador Tesla turbine application study as a micro generator Monteiro, Alison Baena de Oliveira Santos, Ricardo Ribeiro dos Rufato Junior, Elói Rufato Junior, Elói Castañeda, Cesar Eduardo Figueroa Candido, Roberto Geração distribuida de energia elétrica Turbinas Energia - Fontes alternativas Geradores hidrelétricos Distributed generation of electric power Turbines Renewable energy sources Hydroelectric generators CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::GERACAO DA ENERGIA ELETRICA 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. 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. 2020-11-12T17:24:06Z 2020-11-12T17:24:06Z 2019-07-02 bachelorThesis MONTEIRO, Alison Baena de Oliveira; SANTOS, Ricardo Ribeiro dos. Estudo de aplicação da turbina de Tesla como microgerador. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10176 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Graduação em Engenharia Elétrica UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Português |
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Geração distribuida de energia elétrica Turbinas Energia - Fontes alternativas Geradores hidrelétricos Distributed generation of electric power Turbines Renewable energy sources Hydroelectric generators CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::GERACAO DA ENERGIA ELETRICA |
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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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MONTEIRO, Alison Baena de Oliveira; SANTOS, Ricardo Ribeiro dos. Estudo de aplicação da turbina de Tesla como microgerador. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019. |
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