A usina de Itaipu, com 20 unidades geradoras e 14.000 MW de potência instalada, fornece 16,4% da energia consumida no Brasil e abastece 71,3% do consumo paraguaio.
O recorde histórico de produção de energia ocorreu em 2008, com a geração de 94.68 TWh.
A barragem é a estrutura (concreto, enrocamento e terra) que serve para represar a água e obter o desnível de 120 m (queda bruta nominal) que permite a operação das turbinas.
Na parte superior da barragem principal, estão situadas as tomadas de água, estruturas com comportas que permitem que a água, passando por elas e pelos condutos forçados, alcance a caixa espiral, onde faz a turbina girar.
A barragem da Itaipu tem 7.919 metros de extensão e altura máxima de 196 metros, o equivalente a um prédio de 65 andares.
Consumiu 12,3 milhões de metros cúbicos de concreto, enquanto o ferro e o aço utilizados permitiriam a construção de 380 Torres Eiffel.
Dados Reservatório |
Vmn (km3) |
29 |
V útil (km3) |
19 |
Extensão (km) |
170 |
L max(km) |
12 |
L med(km) |
7
|
Nível Montante |
|
Normal (m) |
220,30 |
Máximo (m) |
223,10 |
Mínimo (m) |
197,00 |
Nível Jusante |
|
Normal (m) |
104,00 |
Máximo (m) |
142,15 |
Mínimo (m) |
92,00 |
Área (km2) |
|
@Nnor |
1350 |
@Nmin |
459 |
@Nmax |
1561 |
Queda Bruta(m) |
|
Máxima |
128 |
Mínima |
84 |
nominal |
118,4 |
Tomada d'água |
Número |
20 |
Tipo |
Vagão |
Dimensões |
8,23 x 16,35 m |
Peso |
2420 kN |
A barragem principal da Itaipu é de concreto, do tipo gravidade aliviada.
Condutos Forçados |
Quantidade |
20 |
Comprimento |
142,2 m |
Diâmetro |
10,5 m |
Peso |
883 t |
Q nominal |
690 m3/s |
Exemplo 1
Considerando que:
- o fator de produtibilidade de Itaipu é igual a 1,0647 MW/m3/s;
- o rendimento do conjunto turbina gerador é de 92%;
- a potência nominal de cada turbina é de 700 MW,
determine:
-
a vazão nominal de cada turbina;
-
a queda considerada no cálculo deste fator de produtibilidade.
Solução
Partindo da defini��o de produtibilidade, teremos que:
Portanto, a vazão nominal por turbina será de aproximadamente:
Por sua vez, a queda será dada por:
Observa-se que esta queda é a queda nominal apresentada na tabela ao lado.
Exemplo 2
Considerando novamente a usina de Itaipu, determine:
- A velocidade da água na tomada d'água com a turbina operando na potência nominal;
Solução
Considerando a pressão na superfície do lago igual a 1 atm e a velocidade na superfície igual a zero, teremos que:
Considerando, conforme a figura abaixo, o centro da tomada d'água de Itaipu na cota 186,82 m, teremos que:
