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Título: Desenvolvimento de uma metodologia de análise de uma planta de cogeração de pequena escala com sistema de refrigeração por absorção
Título(s) alternativo(s): Development of a methodology of analysis of a small scale cogeneration plant with absorption refrigeration system
Autor(es): Silva, Karen Aldicléia da
Orientador(es): Behainne, Jhon Jairo Ramirez
Palavras-chave: Refrigeração
Gás natural
Energia elétrica
Refrigeration and refrigerating machinery
Natural gas
Electric power
Data do documento: 6-Set-2013
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Referência: SILVA, Karen Aldicléia da. Desenvolvimento de uma metodologia de análise de uma planta de cogeração de pequena escala com sistema de refrigeração por absorção. 2013. 70 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2013.
Resumo: A eficiência energética de sistemas térmicos tem sido um dos principais tópicos de discussão sobre a preservação dos recursos naturais e sobre a redução de custos dos processos envolvidos nesses sistemas. Dentro do contexto de preservação ambiental, os sistemas de cogeração surgem como uma alternativa tecnológica para geração de energia elétrica com melhor aproveitamento do potencial energético do combustível. Esses sistemas tem conquistado espaço não apenas em pesquisas acadêmicas, mas também em industrias e, até mesmo, no meio urbano. Com a finalidade de auxiliar o aprendizado nas engenharias em relação a esse tema, foi desenvolvido uma metodologia para análise termodinâmica de sistemas de cogeração. A planta de cogeração foi analisada visando à avaliação do desempenho e da viabilidade de implantação deste sistema utilizando como combustível o gás natural. O sistema de cogeração em estudo, que pode ser empregado em diversas aplicações industriais e comerciais, é composto por: um motor de combustão interna, um trocador de calor intermediário (que recupera a energia dos gases de exaustão provenientes da queima do combustível) e um sistema de refrigeração por absorção de simples efeito que utiliza o par amônia-água. Estes equipamentos foram analisados utilizando as leis da termodinâmica. O sistema de equações resultantes da modelagem termodinâmica foi resolvido utilizando a plataforma computacional EES (Engineering Equation Solver). Os resultados mostraram que com o sistema de cogeração proposto obteve um aumento de 11% no aproveitamento energético quando comparado com o motor de combustão operando isolado. Além disso foi possível afirmar que o combustível (gás natural) atendeu as exigências energéticas para a alimentação do gerador de vapor do sistema de absorção (amônia-água de simples efeito). A metodologia apresentada é didática e pode ser útil com o uso de outros combustíveis.
Abstract: The energy efficiency of thermal systems has been a major topic of discussion on the preservation of natural resources and reducing costs of processes involved in these systems. Within the context of environmental preservation, cogeneration systems emerge as an alternative technology for power generation would be the cogeneration systems, which provide satisfactory performance due to better using of the energy fuel potential. These systems has won your place not only in academic research, but also in industries and even in urban areas. In order to assist in engineering learning regarding this topic was developed of a methodology for thermodynamic analysis of cogeneration systems during graduation in engineering. The cogeneration plant was analyzed in order to evaluate its performance and the feasibility of its implementation using as fuels natural gas. The cogeneration system under study, which can be used in various industrial and commercial applications, comprises: a Internal combustion engine, an intermediate heat exchanger (which recovers energy from the exhaust gases from the fuel combustion) and a single effect ammonia-water absorption refrigeration system. These devices were analyzed using the thermodynamics laws. The equations system resulting from the thermodynamic model was solved using the computational platform ESS (Engineering Equation Solver). The results showed that with cogeneration system achieved a 11% increase in the energy utilization as compared with combustion engine operating alone. Furthermore it was possible to say that the fuel (natural gas) met the energy requirements to power the steam generator of the absorption system (ammonia-water single effect). The methodology presented is didactic and may also assist with the use other fuels.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7475
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