Substituição de VRP por TGA SABESP

Geração de Energia Elétrica Através de Turbogeradores Anfíbios em Sistemas de Abastecimento de Água: Uma Alternativa às Válvulas Redutoras de Pressão (VRP)

TGAs substituem VRPs, controlam pressão e geram energia limpa com alta eficiência e baixo ruído.

Desafio

Substituir duas válvulas redutoras de pressão (VRPs) em uma adutora DN800 por uma solução capaz de controlar pressão de distribuição e, simultaneamente, aproveitar a energia excedente do sistema. A SABESP buscava eficiência energética, confiabilidade e baixa emissão de ruído, sem interferir na qualidade do abastecimento e com operação automatizada para perfis variáveis de demanda.

Cenário original

  • Controle de pressão via VRPs (sem recuperação de energia)
  • Excesso de energia hidráulica não aproveitado
  • Necessidade de automatização e redução de perdas

Solução

A HIGRA aplicou Turbogeradores Anfíbios (TGA) em substituição às VRPs, integrando controle automático de pressão com geração distribuída. Os TGAs modulam a carga para manter 24–26 mca na distribuição enquanto convertem a sobra de pressão em eletricidade, com automação para operar ~16 h/dia conforme a demanda. A arquitetura inclui dispositivo de reserva (duplicidade) para continuidade do serviço e operação silenciosa (< 50 dB).

  • Arranjo hidráulico: TGAs em linha na DN800
  • Controle de pressão: setpoint 24–26 mca (malha automatizada)
  • Janela operacional: 05h–21h (~16 h/dia) | ~450 L/s
  • Potencial hidráulico: ~65–110 kW
  • Topologia de confiabilidade: duplicidade (reserva)
  • Programa correlato: 10 UCHAs HIGRA na SABESP (1,44 MW total)

Resultados

Após 26 meses, os TGAs substituíram integralmente as VRPs, mantendo a pressão de distribuição dentro da faixa requerida e gerando energia limpa com ~79% de eficiência de conversão. A operação apresentou média ~50 kW com picos ~72 kW, totalizando 612.730 kWh, dentro de níveis de ruído < 50 dB e com redundância operacional assegurada. O modelo reforça a sustentabilidade e reduz custos, com créditos de energia aplicados às unidades da SABESP.

  • Controle de pressão: 40–50 → 24–26 mca (automatizado)
  • Geração média/pico: ~50 / ~72 kW
  • Eficiência: ~79% da energia disponível convertida
  • Geração acumulada: 612.730 kWh (26 meses)
  • Ambiental/acústico: < 50 dB (área residencial)
  • Confiabilidade: duplicidade garante continuidade

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