Roda d’água

A roda d'água é uma máquina que transforma a energia hidráulica em energia mecânicaNestas máquinas, a água atua pelo efeito do peso e da velocidade. O tipo mais comum e preferível de roda d’água é a acionada por cima, como mostrado na figura abaixo:

As rodas d’água apresentam as seguintes vantagens:• Podem ser instaladas em locais de pequeno desnível;• São de construção e manutenção fáceis e barata;• Água para seu acionamento pode ser suja ou imprópria para o consumo humano;• Alternativa de Energia;• Não gasta combustível;• Trabalha dia e noite.O principal inconveniente das rodas d’água é a pequena velocidade que desenvolvem o que leva à necessidade de utilizar um sistema multiplicador de velocidade.

Tipos de Acionamentos

Existem três sistemas de acionamento de roda d’água mais utilizados:• Água caindo sobre a roda – Neste caso, a água é levada até a roda através de um tubo. Este tipo de instalação é o preferido e o mais eficiente.

• Água conduzida em canaleta, passando sob a roda – É usado quando a queda d’água for insuficiente para acionar a roda por cima. Neste caso, a roda é instalada dentro de uma canaleta.

• Conjunto bomba-roda sobre flutuadores – Trata-se de um conjunto flutuante projetado especialmente para ser usado em correnteza de rio ou ribeirão. É usado

quando o terreno não dispõe de queda para acionamento normal nem desnível para acionamento através de roda com pás planas em canaleta.

Dimensionamento

Num projeto de roda d’água deve-se levar em consideração vários pontos como:- Demanda de consumoInicialmente deve ser feito um levantamento do consumo diário de energia elétrica ou água dos possíveis consumidores, dependendo para que a roda d’água se destina.As pessoas geralmente consomem, em média, 100 l/dia de água e para efetuar o cálculo de consumo em uma casa deve-se multiplicar esta demanda de consumo pelo número de pessoas e somar.

- Dimensão da tubulaçãoAs dimensões da tubulação são proporcionais à vazão do sistema e comprimento, assim como o desnível, depende das características técnicas influenciando, portanto a escolha do fabricante.

- Potência disponívelNo caso da roda d’água se destinar à geração de energia elétrica, devemos nos preocupar com a potência que será gerada pela roda d’água e deve-se ainda verificar se esta potência supre as necessidades do possível consumidor.O cálculo é feito pela seguinte fórmula:P = 5 QH (W)comQ = vazão de acionamento (l/s)H = altura vertical da queda (m)Como podemos perceber, a potência produzida será diretamente proporcional à vazão e altura da queda, este fator 5 é específico para rodas d’águas e pôde ser determinado experimentalmente.Deve-se efetuar uma pesquisa também do rendimento da roda d’água para se ter o valor real que pode ser produzido pela roda d’água.A potência produzida será de:P = ηQD (W)comQ = vazão (l/s)D = diâmetro da roda (m)η = rendimento da roda d’água.

- GeradorÉ utilizado rotor de ímãs permanentes podendo gerar de 350W a 30kW.Em instalações com roda d’água não há necessidade de se ter um carregador de baterias para manter a carga na saída, pois constantemente a roda está girando.

- Cálculo de VazãoPara se determinar a vazão em um certo local, podemos utilizar o seguinte modo:• Se pega um tambor de volume conhecido;• Faz-se uma calha ou canaliza-se a água para que a mesma jorre diretamente dentro do tambor;• Observa-se quanto tempo leva para encher todo o galão;• Por fim divide-se a quantidade de litros do tambor pelo tempo gasto.Exemplo: Pegamos um tambor de 40 litros que gastou 10 segundos para encher.Cálculo: 40 ÷ 10 = 4 (vazão = 4 litros de água por segundo).

- Cálculo da Altura da QuedaExistem vários modos de se calcular a altura vertical de uma queda, uma delas é:• Se pega duas varas, coloca-se em esquadria, uma partindo da ponta da outra;Depois é só medir a altura da vara que ficou na vertical e encontra-se a altura. Se a distância for grande repete-se a operação quantas vezes for necessário e somar as alturas das varas que ficaram na vertical

Aplicações mais comuns

• Residência Rural;• Pecuária;• Aviário; • Suinocultura;• Pequenas irrigações.