Um equipamento integrado que inclui gerador elétrico e turbina, próprio para geração de energia elétrica em cursos de pouco volume de água e pequena queda, vem atraindo o interesse de uma boa parte de empreendedores de centrais hidrelétricas de todo o país. Fabricado pela Higra, de São Leopoldo (RS), o produto que é comercializado com a denominação de Turbo Geradores Anfíbios (TGAs) é fabricado com turbinas Francis e Kaplan e pode ser associado a turbinas tipo bulbo convencional.
Projeto Para comercialização, o TGA integra uma solução denominada UCHA (Usina Compacta de Hidrogeração Anfíbia). Além da turbomáquina, a UCHA inclui entre seus componentes o quadro elétrico de acionamento e proteção, projetos, automação e controle da usina, além de instalação, comissionamento e start-up do sistema.
Com pedidos em carteira para 12 a 14 semanas de trabalho, a Higra Iniciou o projeto em 2014, o mesmo ano em que foi patenteado no INPI ( Instituto Nacional de Propriedade Industrial) . O P&D incluiu o uso de CFD (Dinâmica dos Fluidos Computacional) e testes internos. A instalação da primeira unidade ocorreu entre 2017-2018 e a comercialização iniciou-se em 2019. Durante a pandemia, houve um período de recesso que foi aproveitado para continuar o desenvolvimento com base nas experiências adquiridas com as primeiras unidades. Desde 2019 até o momento foram comercializadas 35 unidades de UCHAS.
Engenharia
De acordo com o engenheiro Ismael Schröer, a principal diferença em relação aos existentes no mercado é o tamanho e a forma de instalação dos TGA's, que não necessitam de casas de máquinas, nem sistemas complementares e também não utilizam óleo para lubrificação dos mancais. “Os mancais são lubrificados com água, ou seja, não é utilizado óleo na operação da máquina. Os equipamentos podem ser modulados em paralelo para aumento das vazões e potências ou ainda, modulados em série, para quedas maiores’, explica. De outra parte, a característica anfíbia dos equipamentos, permite que sejam instalados sem casas de máquinas complexas e de grande porte, como turbinas convencionais, acrescenta. “Uma característica inerente à engenharia construtiva dos TGA's é a versatilidade de posicionamentos para instalação da máquina, o que, até então, não era realidade para turbinas tipo bulbo convencionais”.
Além de sua utilização para a repotenciação de outras usinas, observa Schröer os TGA’s também estão sendo utilizados para gerarem energia na vazão ecológica de barragens, onde a Higra possui clientes com máquinas menores de 75 kW e também vazões ecológicas com potências próximas de 800 kW, utilizando quatro máquinas.
Origem
Dona de um conceito de bombeamento anfíbio pioneiro e exclusivo - a capacidade de operar dentro e fora da água com o mesmo equipamento como resultado do design adotado por sua engenharia - a empresa aproveitou seu know how para o desenvolvimento dos TGA’s. “ As diferenças estão nas turbinas e distribuidores, que são projetadas com geometria específica para geração hidrelétrica, diferenciando a tecnologia do mercado atual de BFTs (Bombas Funcionando como Turbina), incorporando os TGAs na lista de equipamentos voltados especificamente para as aplicações de geração hidrelétrica convencional, seja como máquinas principais de uma CGH ou até mesmo em uma vazão sanitária de uma PCH”, relata o executivo.
A potência máxima atingida por equipamento hoje é de 400 kW, mas a empresa está expandindo a potência por máquina para 600kW. A possibilidade de modulação em paralelo e até em série permite projetos de usinas com potências muito maiores de até 10.000kW conforme estudo de viabilidade do projeto, assinala Schröer .
Diferenciais
Afora o baixo impacto ambiental, do aumento da curva de geração em maior rendimento com a possibilidade de modulação das máquinas, entre os diferenciais dos TGAs o executivo cita a eventualidade de uma antecipação de receita devido a projeto turn key, com a entrega em menos tempo.
Com um quadro de 98 profissionais diretos, além de turbo geradores anfíbios para geração de energia, a Higra fabrica bombas anfíbias para agricultura, captação de água, mineração, saneamento, indústrias e bombas submersas para aplicações diversas. O "carro chefe" da empresa ainda são as bombas anfíbias, com os TGA's em ascensão. A empresa opera com equipes dedicadas em cada uma das linhas, expandindo de forma planejada.
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