Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.19/2823
Título: Projecto de carneiro hidráulico com integração de energia eléctrica proveniente de fonte renovável
Autor: Mota, Miguel Ângelo Diego Lisboa Medeiros
Orientador: Delgado, Joaquim Duarte Barroca
Palavras-chave: Carneiro hidráulico
Energia hídrica
Energia solar fotovoltaica
Bomba diafragma
Sistemas de elevação de água
Data de Defesa: 26-Jan-2015
Resumo: A água é um bem essencial para toda a humanidade e a sua disponibilidade está condicionada pelo seu transporte desde os pontos de captação. O seu transporte pode ser efectuado com taludes naturais por gravidade ou recorrendo a bombas, que consomem energia eléctrica ou derivada do petróleo. A energia proveniente da queima de combustíveis fósseis contribui para a deterioração do meio-ambiente aumentando o efeito de estufa. Assim, a crescente preocupação com os impactos ambientais que advêm da sua utilização, levou à procura de fontes de energia alternativas, nomeadamente de origem renovável. Neste contexto, o carneiro hidráulico tem sido utilizado ao longo dos anos como dispositivo de elevação de água à superfície, com ampla utilização em locais remotos e cujo funcionamento não prejudica o meio-ambiente. Esta dissertação procurou conceber uma solução de bombeamento de água, complementando a sua operação com uma bomba de diafragma alimentada com energia eléctrica produzida a partir de fonte solar fotovoltaica. Ao longo dos anos têm sido realizadas pesquisas e ensaios experimentais de modo a avaliar a influência das diversas variáveis no rendimento do carneiro. Assim, tendo como base outros trabalhos construiu-se um protótipo do carneiro hidráulico convencional e numa primeira fase através da realização de ensaios experimentais efectuou-se o estudo dos factores que mais afectam o seu desempenho. De acordo com os resultados obtidos a bomba carneiro foi sofrendo algumas alterações tendo em vista uma melhor performance. Posteriormente foi concebido e testado o protótipo aperfeiçoado, culminando numa última e importante alteração, com a aplicação de uma electroválvula de forma a torná-la numa solução vantajosa face às bombas disponíveis no mercado. Ainda no presente trabalho apresentam-se diversas soluções atendendo a várias capacidades e caudais de elevação, bem como o processo de dimensionamento a utilizar. No final aborda-se um caso de estudo, representando um exemplo real de possível aplicação.
ABSTRACT: Water is a precious resource for all mankind, and its availability is conditioned by its transport from the catchments. Its transportation can be achieved with gravitational force in a natural slope or with the help of pumps, which consume electrical energy or oil derived products. The burning of fossil fuels to obtain energy contributes to the deterioration of the environment, ultimately leading to the increase of the greenhouse effect. Thus, the growing concern over their environmental impacts has led to the search for alternative renewable sources of energy. In this context, the hydraulic ram pump has been used over the years as a water lifting device in remote locations and whose operation causes no environmental damage. Based on this device, this work sought to devise a solution for water pumping, upgrading its mechanism with a diaphragm pump powered with electricity generated from solar photovoltaic energy. Over the years has been carried out studies and experimental tests in order to evaluate the influence of different parameters on the efficiency of the hydraulic ram pump. Thus, based on other works we built a prototype of the conventional hydraulic ram pump and through experimental tests, we studied the factors that most affect its performance. According to these results, we changed the ram pump in order to improve its performance. After the improvement, we tested the prototype, which led to a last major change, in order to make it an advantageous solution compared to the available pumps in the market. In this paper we also present some solutions, in what concerns the several capacities and rates as well as regarding the system design. We end this work with a discussion of a case study, reflecting about the applicability of this pump.
URI: http://hdl.handle.net/10400.19/2823
Designação: Mestrado em Energia e Automação Industrial
Aparece nas colecções:ESTGV - DEE - Dissertações de mestrado (após aprovadas pelo júri)

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