Mini geradores

1. Mini geradores
Uma queda d'água de um córrego ou rio é uma fonte alternativa, renovável e gratuita de
energia. Através da instalação de uma micro usina hidrelétrica, esta energia pode ser
aproveitada em uma comunidade rural, sítios, fazendas ou agro indústrias. Mesmo que na
propriedade já tenha energia elétrica, é vantajoso instalar uma micro usina para reduzir
a conta de luz. Os geradores atuais estão disponíveis comercialmente. A chave para a
construção de um sistema de geração de energia a partir da água é a fonte de água, a mini
represa da hidroelétrica. Uma micro usina hidrelétrica é uma central de fio d’água, não
necessitando de reservatório para armazenar água, composta por barragem de desvio, tomada
d’água, câmara de carga, casa de máquinas ou de força, tubulação e linhas de transmissão e
distribuição. A turbina hidráulica é um dos componentes básicos da usina. Seu rotor, por onde
a água escoa, absorve energia hidráulica, transformando-a em energia mecânica.
Ilustração do funcionamento de uma micro usina:
Objetivo
Este trabalho tem como objetivo de fazer um estudo de viabilização de energia elétrica em
áreas rurais ou de difícil acesso. Produtores rurais enfrentam grandes problemas com o
fornecimento de energia, que pode acarretar perda do produto ou até mesmo interrupção do
dia de trabalho. Esse problema segundo jornais ocorrem frequentemente nessas áreas, umas
das formas encontradas por algumas dessas pessoas foi optar pelo uso do gerador elétrico a
diesel que eleva muito o custo da produção e ainda tem um impacto expressivo ao meio
ambiente. O principal problema nessas localidade é a falta de manutenção nas linhas de
transmissão que causa a interrupção no fornecimentos dessas áreas como, trabalhos simples
como poda de arvores ao longo da linha poderia evitar esses problemas ou até manutenção
preventiva em transformadores na linha poderia evitar. Para buscar uma solução mais limpa e
viemos com a proposta de mini geradores elétricos movidos por pequenas quedas d’agua. Que
além de utilizar uma fonte de energia renovável ele tem um custo muito barato podendo até
mesmo substituir a principal fonte de energia na região.

2. Vantagens
Baixo investimento e custo de manutenção, número reduzido de paradas para manutenção,
fonte de energia limpa e renovável que dispensa combustível, não necessita de sistemas de
armazenamento, boa estabilidade e qualidade da energia produzida, baixo impacto ambiental,
flexibilidade entre horas de produção x potência (com a utilização de barragens), fácil
dimensionamento, funcionamento isento de ruído e poluição atmosférica ou sonora. Todas
estas vantagens faz da micro usinas hidrelétricas, uma opção incontestável frente as demais,
desde que se tenha quedas d’água com o potencial necessário evidentemente.
Algumas especificações da instalação:
Potencial Hidráulico
Altura Vertical:
Pega-se duas varas, coloca-se em esquadria, uma partindo da ponta da outra (é bom colocar
um prumo na vara que fica na vertical e um nível da que fica na horizontal). Depois é só
medir a altura da vara que ficou na vertical e encontra-se a altura. Se a distância for grande
repete-se a operação quantas vezes for necessário e somar as alturas das varas que ficaram na
vertical.
Pega-se uma vara comprida e uma mangueira comum. Amarra-se a ponta da mangueira na
ponta da vara e coloca-se a outra ponta da mangueira no nível da água, de maneira que a água
esteja penetrando na mangueira. Vai-se levantando a vara, quando a água parar de entornar na
ponta em que está amarrada na vara, achou-se o nível. É só medir o comprimento da vara até
a boca da mangueira e encontrar a altura vertical.
Vazão:
Pega-se um tambor de 20, 50, 100 ou 200 litros. Faz-se uma calha ou canaliza-se a água para
que a mesma jorre diretamente dentro do tambor. Olha-se quantos segundos foram gastos para
encher o tambor e divide-se a quantidade de litros do tambor pelos segundos gastos.
Exemplo: Pegamos um tambor de 40 litros que gastou 10 segundos para encher.
Cálculo: 40 ÷ 10 = 4 (vazão = 4 litros de água por segundo)
Largura: com uma enxada acerta-se a margem do rego, córrego ou igarapé para que a largura
fique uniforme na distância de um metro.
Profundidade: depois é necessário que se faça com que a profundidade fique uniforme em um
metro no mesmo local onde foi acertada a margem.
Velocidade: neste local de um metro (com largura e profundidade uniformes) coloca-se uma
rolha, pedaço de isopor ou qualquer coisa que flutue com facilidade e verifica-se quantos
segundos gastou para percorrer a distância de um metro.
Cálculo da vazão: largura X profundidade ÷ velocidade.

3. Exemplo: L = 40cm x P = 40xm ÷ V = 4seg.
40 x 40 = 1600 ÷ 4 = 40Ø (corta-se o último zero da direita)
A vazão encontrada de acordo com o exemplo é de 40 litros por segundo.
Preços de mini geradores de baixa rotação (600 RPM a 1200 RPM, 110/220 v.):
1/2 KVA R$ 2.237,88
1 KVA R$ 2.353,11
2 KVA R$ 2.485,56
3 KVA R$ 2.562,49
4 KVA R$ 2.671,77
5 KVA R$ 2.959,81
6 KVA R$ 3.281,55
8 KVA R$ 3.466,83
10 KVA R$ 4.268,37
15 KVA R$ 5.900,00
20 KVA R$ 7.564,65
30 KVA R$ 9.535,67
40 KVA R$ 11.286,23
50 KVA R$ 17.549,38
60 KVA R$ 19.149,22
Preços Turbinas:
Turbina com 01 rotor :
Com 01 Rotor Pelton - R$ 6.120,00 básica.
Turbina 01 rotor acima de 10 KVA ou modificada para potências maiores ou pela
vazão d’água R$ 8.000,00 a R$ 18.000,00
Turbina com 02 rotores:
Com 02 Rotores Pelton - R$ 7.373,00 básica.
Turbina 02 rotores acima de 10 KVA ou modificada para potências maiores ou pela
vazão d’água R$ 9.000,00 a R$ 22.000,00
Turbina com 03 rotores:
Com 03 Rotores Pelton – R$ 10.100,00 básica.
Turbina 03 rotores acima de 10 KVA ou modificada para potências maiores ou pela
vazão d’água R$ 11.000,00 a R$ 24.000,00
Turbina com 04 rotores:
Com 04 Rotores - R$ 11.629,00 básica.
Turbina 04 rotores acima de 10 KVA ou modificada para potências maiores ou pela
vazão d’água R$ 12.000,00 a R$ 26.000,00
Turbina com 05 rotores:
Com 05 Rotores Pelton - R$ 14.100,00
Turbina 05 rotores acima de 10 KVA ou modificada para potências maiores ou pela
vazão d’água R$ 16.000,00 a R$ 29.000,00

4. Tabela com relação de preço e tempo para pagar o investimento:
Utilizando o gerador de 1/2 kW com o custo de R$ 2237,88; a turbina com 1 rotor, de preço
R$6120,00 somados a um estabilizador de R$1250,00 e uma mão-de-obra para instalação de
R$5000,00; além de considerar que a energia aumente 5% ao ano, obtivemos os seguintes
resultados:
Eletr. Mini Gerador preçokW.h
5,0% 1,0% 34,0%
Ano CustoElec./kWh Entrada Parcelada Dívida DívidaAcumulada
1 R$ 0,34000 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 14.710,32
2 R$ 0,35700 R$ 1.563,66 R$ 304,16 -R$ 14.553,26
3 R$ 0,37485 R$ 1.641,84 R$ 319,37 -R$ 14.379,42
4 R$ 0,39359 R$ 1.723,94 R$ 335,34 -R$ 14.187,87
5 R$ 0,41327 R$ 1.810,13 R$ 352,11 -R$ 13.977,64
6 R$ 0,43394 R$ 1.900,64 R$ 369,71 -R$ 13.747,71
7 R$ 0,45563 R$ 1.995,67 R$ 388,20 -R$ 13.496,99
8 R$ 0,47841 R$ 2.095,45 R$ 407,61 -R$ 13.224,35
9 R$ 0,50233 R$ 2.200,23 R$ 427,99 -R$ 12.928,60
10 R$ 0,52745 R$ 2.310,24 R$ 449,39 -R$ 12.608,50
11 R$ 0,55382 R$ 2.425,75 R$ 471,86 -R$ 12.262,72
12 R$ 0,58152 R$ 2.547,04 R$ 495,45 -R$ 11.889,90
13 R$ 0,61059 R$ 2.674,39 R$ 520,22 -R$ 11.488,58

5. 14 R$ 0,64112 R$ 2.808,11 R$ 546,23 -R$ 11.057,23
15 R$ 0,67318 R$ 2.948,51 R$ 573,55 -R$ 10.594,25
16 R$ 0,70684 R$ 3.095,94 R$ 602,22 -R$ 10.097,97
17 R$ 0,74218 R$ 3.250,74 R$ 632,34 -R$ 9.566,62
18 R$ 0,77929 R$ 3.413,27 R$ 663,95 -R$ 8.998,33
19 R$ 0,81825 R$ 3.583,94 R$ 697,15 -R$ 8.391,16
20 R$ 0,85916 R$ 3.763,13 R$ 732,01 -R$ 7.743,07
21 R$ 0,90212 R$ 3.951,29 R$ 768,61 -R$ 7.051,89
22 R$ 0,94723 R$ 4.148,86 R$ 807,04 -R$ 6.315,37
23 R$ 0,99459 R$ 4.356,30 R$ 847,39 -R$ 5.531,14
24 R$ 1,04432 R$ 4.574,11 R$ 889,76 -R$ 4.696,69
25 R$ 1,09653 R$ 4.802,82 R$ 934,25 -R$ 3.809,41
26 R$ 1,15136 R$ 5.042,96 R$ 980,96 -R$ 2.866,54
27 R$ 1,20893 R$ 5.295,11 R$ 1.030,01 -R$ 1.865,20
28 R$ 1,26938 R$ 5.559,86 R$ 1.081,51 -R$ 802,35
29 R$ 1,33284 R$ 5.837,86 R$ 1.135,58 R$ 325,21
30 R$ 1,39949 R$ 6.129,75 R$ 1.192,36 R$ 1.520,83
31 R$ 1,46946 R$ 6.436,24 R$ 1.251,98 R$ 2.788,02
32 R$ 1,54293 R$ 6.758,05 R$ 1.314,58 R$ 4.130,47
Ou seja, oinvestimentoé pagoem26 anos.
Representandoadívidaemumgráfico:
-R$ 20,000.00
-R$ 15,000.00
-R$ 10,000.00
-R$ 5,000.00
R$ 0.00
R$ 5,000.00
R$ 10,000.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
Dívida

6. Utilizandoomesmogerador,turbina,estabilizador e mão-de-obra,masadotando umaumentode
energiade 7% ao ano,obtivemososseguintesresultados:
Eletr. Mini Gerador preçokW.h
7,0% 1,0% 34,0%
Ano CustoElec./kWh Entrada Parcelada Dívida DívidaAcumulada
1 R$ 0,34000 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 14.710,32
2 R$ 0,36380 R$ 1.593,44 R$ 309,96 -R$ 14.547,47
3 R$ 0,38927 R$ 1.704,99 R$ 331,65 -R$ 14.361,29
4 R$ 0,41651 R$ 1.824,33 R$ 354,87 -R$ 14.150,03
5 R$ 0,44567 R$ 1.952,04 R$ 379,71 -R$ 13.911,82
6 R$ 0,47687 R$ 2.088,68 R$ 406,29 -R$ 13.644,64
7 R$ 0,51025 R$ 2.234,89 R$ 434,73 -R$ 13.346,36
8 R$ 0,54597 R$ 2.391,33 R$ 465,16 -R$ 13.014,66
9 R$ 0,58418 R$ 2.558,72 R$ 497,72 -R$ 12.647,08
10 R$ 0,62508 R$ 2.737,83 R$ 532,56 -R$ 12.240,99
11 R$ 0,66883 R$ 2.929,48 R$ 569,84 -R$ 11.793,55
12 R$ 0,71565 R$ 3.134,55 R$ 609,73 -R$ 11.301,76
13 R$ 0,76575 R$ 3.353,96 R$ 652,41 -R$ 10.762,36
14 R$ 0,81935 R$ 3.588,74 R$ 698,08 -R$ 10.171,90
15 R$ 0,87670 R$ 3.839,95 R$ 746,95 -R$ 9.526,67
16 R$ 0,93807 R$ 4.108,75 R$ 799,24 -R$ 8.822,70
17 R$ 1,00374 R$ 4.396,36 R$ 855,18 -R$ 8.055,74
18 R$ 1,07400 R$ 4.704,11 R$ 915,05 -R$ 7.221,25
19 R$ 1,14918 R$ 5.033,40 R$ 979,10 -R$ 6.314,37
20 R$ 1,22962 R$ 5.385,73 R$ 1.047,64 -R$ 5.329,88
21 R$ 1,31569 R$ 5.762,73 R$ 1.120,97 -R$ 4.262,20
22 R$ 1,40779 R$ 6.166,13 R$ 1.199,44 -R$ 3.105,39
23 R$ 1,50634 R$ 6.597,75 R$ 1.283,40 -R$ 1.853,04
24 R$ 1,61178 R$ 7.059,60 R$ 1.373,24 -R$ 498,34
25 R$ 1,72460 R$ 7.553,77 R$ 1.469,36 R$ 966,04
26 R$ 1,84533 R$ 8.082,53 R$ 1.572,22 R$ 2.547,92
27 R$ 1,97450 R$ 8.648,31 R$ 1.682,27 R$ 4.255,68
28 R$ 2,11271 R$ 9.253,69 R$ 1.800,03 R$ 6.098,27
29 R$ 2,26061 R$ 9.901,45 R$ 1.926,04 R$ 8.085,28
30 R$ 2,41885 R$ 10.594,55 R$ 2.060,86 R$ 10.226,99
31 R$ 2,58817 R$ 11.336,17 R$ 2.205,12 R$ 12.534,38
32 R$ 2,76934 R$ 12.129,70 R$ 2.359,48 R$ 15.019,20

7. Ou seja,oinvestimentoé pagoem29 anos.
Representandoadívidaemumgráfico:
Agora,a tabelautilizandoomesmogerador,turbina,estabilizadore mão-de-obra,massemaumento
de energia,obtivemososseguintesresultados:
Ano CustoElec./kWh Entrada Parcelada Dívida DívidaAcumulada
1 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 14.710,32
2 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 14.420,64
3 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 14.130,96
4 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 13.841,28
5 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 13.551,60
6 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 13.261,92
7 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 12.972,24
8 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 12.682,56
9 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 12.392,88
10 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 12.103,20
11 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 11.813,52
12 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 11.523,84
13 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 11.234,16
14 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 10.944,48
15 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 10.654,80
16 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 10.365,12
17 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 10.075,44
18 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 9.785,76
19 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 9.496,08
20 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 9.206,40
-R$ 20,000.00
-R$ 15,000.00
-R$ 10,000.00
-R$ 5,000.00
R$ 0.00
R$ 5,000.00
R$ 10,000.00
R$ 15,000.00
R$ 20,000.00
0 5 10 15 20 25 30 35
Dívida 2

8. 21 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 8.916,72
22 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 8.627,04
23 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 8.337,36
24 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 8.047,68
25 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 7.758,00
26 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 7.468,32
27 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 7.178,64
28 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 6.888,96
29 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 6.599,28
30 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 6.309,60
31 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 6.019,92
32 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 5.730,24
33 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 5.440,56
34 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 5.150,88
35 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 4.861,20
36 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 4.571,52
37 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 4.281,84
38 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 3.992,16
39 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 3.702,48
40 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 3.412,80
41 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 3.123,12
42 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 2.833,44
43 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 2.543,76
44 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 2.254,08
45 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 1.964,40
46 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 1.674,72
47 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 1.385,04
48 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 1.095,36
49 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 805,68
50 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 516,00
51 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 -R$ 226,32
52 R$ 0,34 R$ 1.489,20 R$ 289,68 R$ 63,36
Ou seja,oinvestimentoé pagoem52 anos.
Representandoadívidaemum gráfico:

9. -R$ 16,000.00
-R$ 14,000.00
-R$ 12,000.00
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Dívida 3