Aproveitamento energético num sistema de distribuição de água

Dissertação de Mestrado, Engenharia e Gestão de Sistemas de Água, 9 de Novembro de 2015, Universidade dos Açores.

Nos sistemas de distribuição de água existem pontos onde a pressão no interior das condutas é excessiva e, para a regularização ou controlo dessa pressão, recorre-se à divisão da rede em zonas, por patamares de pressão, através de câmaras de perda de carga ou válvulas reguladoras de pressão, onde a energia hidráulica em excesso é dissipada ou totalmente perdida. Neste projeto, estuda-se a possibilidade de aproveitar a energia hidráulica dissipada na rede de distribuição de água do concelho de Angra do Heroísmo, para gerar energia elétrica. Para tal, fez-se um levantamento da carga total à entrada nas câmaras de perda de carga, válvulas reguladoras de pressão e reservatórios de água da rede de distribuição de água do concelho de Angra do Heroísmo. De acordo com os dados recolhidos, o reservatório da Vinha Brava foi o que apresentou uma maior energia dissipada. Escolhido o melhor local da rede, dimensionou-se o equipamento de produção de energia elétrica com 45 kW de potência. Fez-se uma estimativa para a produção anual de energia elétrica de 142 404 kWh/ano e com esta informação fez-se um estudo económico onde se analisa as despesas e os dividendos obtidos com a energia produzida, concluindo-se que o projeto é economicamente viável para um tempo de operação superior a 10 anos, e que, ao preço pago pela energia elétrica proveniente de fontes endógenas na Região Autónoma dos Açores, um investimento deste tipo poderá ter um período de amortização de capital de 2,3 anos.

ABSTRACT: In water supply systems, there are points where the pressure inside the pipes is excessive and, for adjustment or control of such pressure, the network is divided into zones, by pressure levels, via pressure drop chambers or pressure reducing valves, where the hydraulic energy in excess is dissipated or totally lost. In this project, it is studied the possibility of using hydraulic energy dissipated in the water distribution network of Angra do Heroísmo municipality, to generate electric energy.􀀃 To this end, there was made a survey of the total load at the entrance of the pressure drop chambers, pressure reducing valves and reservoirs of water distribution network of water from Angra do Heroísmo municipality. According to the data collected, the reservoir of Vinha Brava showed the higher amount of dissipated energy. Chosen the best location on the network, was dimensioned the electricity production equipment with 45 kW of power. It was made an estimate for the annual production of electric energy of 142,404 kWh/year and with this information it was made an economic study where the expenses and dividends obtained from the energy produced are analyzed, concluding that the project is economically viable for a time of operation higher than 10 years, and at the price paid for the electricity from endogenous sources in the Azores, such an investment could have a amortization period of 2.3 years.