1) For a design discharge arbitrated, calculate the maximum and minimum flow being that:

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "1) For a design discharge arbitrated, calculate the maximum and minimum flow being that:"

Ruth Teixeira Caldeira
5 Há anos
Visualizações:

1 It is presented the following methodology: Em seguida apresenta-se a metodologia a seguir: ) For a design discharge arbitrated, calculate the maximum and minimum flow being that: ) Para um caudal de dimensionamento arbitrado, calcular o caudal máximo e o caudal mínimo sendo que: Francis Turbine Q max = %Q dim Q min = %Q dim ) Calculate the power according to the eq. []; ) Calcular a potência de acordo com a expressão [.]; being P- Power (kw); η Turbine and generator Efficiency; - Weight volume of water ( =. kn/m ); Q Turbine discharge (m); Hu Net head (m). em que: P Potência (kw); η Rendimento da turbina; γ Peso volúmico da água (γ=. kn/m ); Q Caudal de dimensionamento (m ); H u Queda útil (m). This equation can be simplified: P = ηγqh u [] A eq. [] simplifica-se através do produto do peso volúmico da água pelo rendimento que se considera η=., resultando na expressão []. P = QH u [] In turn the net head (Hu) can be obtained as a first approximation by gross head (Hb) and estimating the load losses as a percentage of the gross head. Thus for this case study with a gross head of m, an estimated head losses in total % of gross head according to the expression []. According to the classification we have a hydro scheme of medium head. Por sua vez a queda útil (Hu) pode ser obtida numa primeira aproximação através da queda bruta (Hb) e estimando as perdas de carga como uma percentagem da queda bruta.

2 Assim para o caso de estudo com uma queda bruta de m, estimam-se as perdas de carga totais em % da anterior, determina-se a queda útil de acordo com a expressão [.]. De acordo com a classificação da central quanto à queda, neste caso de estudo estamos perante uma central de quedas médias. H u = H b %H b =.H b =. m [] ) Calculate the cost per unit power installed ( / KW) by linear interpolation taking into account the change (linear) cost of the power; ) Calculate the overall cost of the project, C ( ), through the product of the power cost per unit from step, with the power calculated in step ; ) Calcular o custo empreendimento por unidade de potência ( /kw) através de interpolações lineares tendo em conta a variação (linear) do custo com a potência; ) Calcular o custo global do empreendimento, C ( ), através do produto do custo por unidade de potência do passo, pela potência calculada no passo ; ) Para fio de água - Calcular a área entre o caudal máximo e mínimo na curva de duração média anual dos caudais médios diários, utilizando o Autocad. Esta área não é mais do que o integral do gráfico que tem em ordenadas unidades (m /s) e em abcissas unidade (dias). Transformar a área determinada em volume turbinável, V (m ); ) For a hydro with regularization (use with storage) - Gets the average annual flow volume due to turbocharged and for the average period where it verified (see variation in the water level, if it was some period without turbo and take that into account - using Excel, or equivalent EPANET ); ) Calculate the produced energy (kwh) by the expression []; ) Para aproveitamento com armazenamento - Obtém o volume médio anual turbinado em função do caudal turbinado e do período médio em que se verificou (ver variação do nível, se ficou algum período sem turbinar e tomar isso em conta usar Excel,EPANET ou equivalente); ) Calcular a energia produzida (kwh) através da expressão []; E = H uv [] ) Calculate the gross profit, Bb, through the product of energy by the sale price of energy; ) Calculate the net benefit, Bl, obtained by subtracting from the gross benefit the annual operating expenses which are % of annual revenues. So, the net benefit is % of the gross profit; ) Calculate the net benefit updated, Bla, wherein the adjustment factor is given by the expression [];

3 ) Calcular o benefício bruto, Bb, através do produto da energia pelo preço de venda da energia; ) Calcular o benefício líquido, Bl, que se obtém através da subtracção ao benefício bruto das despesas anuais de exploração que representam % das receitas anuais. Ou seja, o benefício líquido representa % do benefício bruto; ) Calcular o benefício líquido actualizado, Bla, em que o factor de actualização é dado pela expressão []; ( + a) F = ( n ) [] + a where: F - discount factor; n - number of years of operation ( years) for equipment; a - discount rate (%). ) Calculate two economic indicators in particular Bla / C and cash-flow (VAL), where VAL can be calculated according to the expression []; onde: F factor de actualização; n nº de anos de exploração ( anos); a taxa de actualização (%). ) Calcular dois indicadores económicos, nomeadamente Bla/C e VAL, sendo que o VAL pode ser calculado de acordo com a expressão [.]; VAL = Bla C [] O caudal de dimensionamento é então o caudal que maximiza o VAL.

4 Application to the case study Aplicação ao caso de estudo Os resultados obtidos para este caso de estudo apresentam-se na tabela em que a negro se distingue o caudal de dimensionamento e todos os parâmetros associados. No gráfico está representada a evolução do VAL para os diferentes caudais de dimensionamento testados. VAL ( )x,,,,,,,,, Q dim (m ) Example: Gráfico Evolução do VAL em função do caudal de dimensionamento Tabela.b Caudais médios afluentes à albufeira VALORES CARACTERÍSTICOS DE CAUDAIS MÉDIOS MENSAIS (*) MÊS CAUDAL MÉDIO MENSAL Q (m/s),,,,,,,,, Net volume in the reservois - Volume útil do reservatório: m ~. x m Turbine discharge - Caudal turbinado: m/s Initial water level at reservoir - Nível inicial do reservatório: m e m

5 Nível Reservatório (m) Nível Reservatório (m) Nível Reservatório (m) Nível Reservatório (m) Turbine discharge design caudal de dimensionamento Maximum level - Nível máximo do reservatório: m Minimum level - Nível mínimo do reservatório: m Gráfico.a Representação da variação do nível na albufeira (for another turbine discharge Caudal turbinado: m/s

6 Q dim QDesign Q max Q min P Tabela Calculation of the turbine discharge - Determinação do caudal de dimensionamento Custo unitário Área da Unit investment cost Custo Global Global cost curva de caudais Volume Energia Energy Bb Bl Bla Bla/C (m /s) (m /s) (m /s) (kw) ( /kw) ( )x (-) (m )x (kwh)x ( )x ( )x ( )x (-) ( )x VAL Cashflow

Documentos relacionados

Pump and Hydropower systems Sistemas Elevatórios e Hidroeléctricos

Master/Mestrado Departamento of Civil Engineering Civil Instituto Superior Técnico Pump and Hydropower systems Sistemas Elevatórios e Hidroeléctricos Profª. Helena Ramos Operational conditions In the present