Correntes Fluviais, Marítimas e das Marés

"Sistema Sub-Aquático Comportando um Ducto de Simetria Cilíndrica com o Perfil Hidroreactor"

Aplicação:  Instalação em locais de relativa profundidade em estuários, grandes rios ou no mar onde a correntes podem alterar de direcção e sentido de escoamento, onde se poderá verificar a existência de tráfego marítimo.

Índice:

Descrição da Tecnologia

Representação

Vantagens

Descrição de Tecnologia

Technologia comportando um ducto de simetria cilíndrica com o perfil hidroreactor, que é mantido imerso no seio da correntes a uma certa profundidade abaixo da superfície da água, ligado a uma platforma elevatória através de um sistema de rolamentos, plataforma essa por sua vez ligada através de um extensível a uma base inerte que se mantém ancorada ao fundo.

O canal interior do ducto é formado por uma zona convergente de entrada de compressão, uma zona intermédia onde o canal é mais estreito onde o escoamento apresenta uma carga (energia por unidade de massa) significativamente superior à carga da corrente no exterior e finalmente por uma zona divergente exaustiva onde se gera um efeito de sucção por difusão do escoamento interior e deflecção da corrente exterior junto à secção de saída do canal.  

Os bordos do ducto são definidos por uma diminuição quadrática do diâmetro do canal e por um aumento quadrático ligeiro do diâmetro da surperfície exterior do ducto na zona convergente de entrada, por um diâmetro mínimo constante do canal na zona intermédia onde este é mais estreito, por um aumento inicial acentuado e por um aumento ligeiro final (praticamente nulo) de diâmetro do canal na zona divergente de saída, e por uma diminuição ligeira do diâmetro da superfície externa do ducto com a mesma inclinação nas zonas intermédia e divergente de saída.

As dimensões gerais do ducto de simetria cilíndrica com o perfil hidroreactor podem ser tomadas em relação ao diametro dt do canal na zona intermédia onde este é mais estreito, sendo: o diametro máximo da superfície exterior do ducto cerca de 4.5 vezes superior a dt e o comprimento do ducto cerca de 7 vezes superior a dt.  

O ducto contém um leme sendo automaticamente orientado de acordo com a direcção e sentido da corrente, sem a necessidade de gasto de energia externa, permitindo o máximo aproveitamento das correntes marítimas e das marés.

Imediatamente antes da entrada do canal, existe uma Grelha Selectiva fixada aos bordos do ducto, para evitar a entrada de objectos maiores que uma determinada dimensão no canal.

Na zona mais estreita do canal funciona uma turbina de fluxo axial de baixa queda, que move através de um sistema de transmissão, um gerador síncrono de baixa rotação localizado dentro de uma câmara estanque situada no bordo do ducto.

A sua localização é assinalada por uma boia, ligada por intermédio de um cabo com alguma folga ao ducto. A boia por sua vez mantém dois tubos em contacto com a atmosfera para circulação de ar através da câmara onde se encontra alojado o gerador, cada um dos tubos com uma das extremidades ligada à boia sempre acima da superfície da água em contacto com a atmosfera e a outra extremidade ligada à câmara onde se encontra alojado e gerador.

Toda a manutenção é efectuada fora de água de uma embarcação ancorada com uma haste rígida ao leito/fundo, elevando o ducto acima da surperfície da água. A plataforma contém um peso que permite o encolhimento do extensível e imersão autónoma do ducto após as operações de manutenção. Na maior perte do tempo o extensivel mantém-se encolhido, expandindo apenas para fins de manutenção.

A energia eléctrica gerada é transportada por cabos eléctricos estendidos no leito/fundo do rio/mar até uma central localizada na margem/costa,  onde é efectuado a rectificação, o armazenamento, a conversão e a transformação da energia eléctrica. Os referidos cabos eléctricos compõem-se por duas partes ligadas entre si  através de um contacto rotativo estanque junto ao ducto, para evitar a torção cumulativa dos cabos e sua consequente ruptura.  

 

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Representação da Tecnologia:

 

Hélice

 

Legenda:

1 - Ducto de simetria cilíndrica com o perfil "hidroreactor"

2 - Grelha selectiva à entrada do ducto para evitar a entrada de objectos maiores que determinada dimensão no canal

3 - Platforma elevatória à qual o ducto se encontra ligado um sistema giratório de rolamentos

4 - Base inerte anchorada ao leito/fundo do rio/mar

 

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Vantagens:

Utilização de um acelerador extremamente eficiente de perfil optimizado "Hidroreactor", que introduz uma queda significativa criando um escoamento com uma carga significativamente superior à carga da corrente exterior, promovendo o aproveitamento da energia das corrente num maior numero de locais.

O ducto contém um leme orientando-se autonomamente de acordo com a direcção e sentido da corrente, sem a necessidade de gasto de energia externa para sua orientação, permitindo o máximo aproveitamento das correntes marinhas e das marés.  

O ducto mantém-se a uma certa profundidade abaixo da surperfície da água, sendo a sua localização assinalada através de uma boia a este ligada com alguma folga, não causanda barreiras ao tráfego marítimo.

A sua manutenção poderá ser facilmente executada fora de água a partir de uma embarcação ancorada com uma haste rigida ao leito/fundo do rio/mar, elevando o ducto acima da superfície da água.  

Utilização de uma base inerte ancorada ao leito/fundo do  rio/mar dimensionada apropriadamente, evitando a construção de fundações.

A sua Instalação/desinstalação não é complicada sendo praticamente todas as operações efectuadas fora de água de uma embarcação ancorada  com uma haste rigida ao leito/fundo.

A presente tecnologia não oferece barreiras à migração de espécies nos rios e estuários, o que acontece no caso de construção de barragens. A entrada de peixe e objectos maiores que determinada dimensão dentro do canal, é evitada com a utilização de uma grelha selectiva que se mantém fixada aos bordos do ducto, imediatamente antes da entrada do canal. 

A conversão de energia mecânica em eléctrica é efectuada no local do aproveitamento minimizando a perdas de energia mecânica antes da turbina.

 

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