Geração de energia com o uso do parafuso de Arquimedes

O estudo de geração de energia com uso do parafuso de Arquimedes vem do interesse da aplicação de tecnologias alternativas que possam suprir a demanda energética de pequenas localidades, visto que o Brasil possui um enorme potencial hidroelétrico. Os principais atributos desta tecnologia são: a sua utilização em quedas d’água de 5 a 15 m, a não necessidade de reservatório de acumulação e a menor agressividade ao meio ambiente, pois sua geometria e característica de operação permitem a passagem de peixes pelo canal da turbina. Desta forma, o objetivo deste trabalho é a construção de um protótipo em escala laboratorial de uma turbina de Arquimedes a fim de estudar os efeitos da variação de vazão sobre a eficiência do modelo, o intervalo em que ela possui melhor rendimento e a relação dos parâmetros de vazão e velocidade de rotação no desempenho da mesma. A metodologia prevê o uso de ferramentas de projeto e manufatura para construção do protótipo e ensaios com o parafuso a uma inclinação de 27° com o plano horizontal. As vazões do experimento variaram de 21% a 185% da vazão nominal de projeto, onde foram coletadas amostras de rotação em diferentes torques gerados a partir da utilização do sistema de frenagem do eixo motriz com um elemento de atrito e contrapeso, semelhante ao freio de Prony, e medição da rotação através de tacômetro digital por foto. Os resultados mostram a versatilidade da tecnologia uma vez que o protótipo utilizado é eficiente para um intervalo que varia de 53% a 115% da vazão nominal, apresenta estabilidade rotacional para determinadas faixas de vazão e indica que a vazão e a rotação têm relação direta na eficiência no intervalo de 84 a 149% da vazão de projeto. Fora desta faixa, as perdas hidráulicas têm forte influência sobre o rendimento.