Análise Teórica da Viabilidade do Ponto de Vista Técnico da Implementação de um Sistema de Cogeração Utilizando como Combustível o Biogás
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Data
2016
Autores
Marcondes, Alexandre
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Resumo
Neste trabalho de conclusão foi realizada uma análise teórica do ponto vista termodinâmico da implementação de um sistema de cogeração de eletricidade e refrigeração, utilizando uma microturbina a gás e, um sistema de refrigeração por absorção e utilizando o biogás como combustível. Para tal, foi realizado o levantamento bibliográfico sobre o tema, foi definido o esquema básico da proposta, foram realizados os balanços de massa e energia para a realização do equacionamento do sistema, foram definidas as variáveis de entrada e por fim a simulação do sistema foi realizada. O sistema foi calculado para uma potência elétrica de saída de 100 kW, sendo que a potência de refrigeração obtida aproveitando-se os gases de saída da turbina foi de 34,79 kW. O rendimento elétrico apresentado pela microturbina foi de 25,84%, o COP do sistema de refrigeração obtido foi de 0,8079 e o fator de utilização do sistema de cogeração obtido foi de 45,85%. Após obtidos os resultados, foram realizadas análises a respeito da cristalização da solução de LiBr-H 2 O, e foi observado que operando nas condições adotadas não haveria risco de cristalização dos sais no sistema. Foi verificada também a influência dos regeneradores: para a microturbina a gás e para o sistema de refrigeração o aumento do rendimento e do COP, respectivamente, é de cerca de 10% com a adoção do regenerador.
At this term paper, a theorical analysis of the implementation of an electricity and refrigeration cogeneration system, using a gas micro turbine, an absorption refrigeration system and using biogas as fuel, from a thermodynamics point of view was made. For that, a bibliographic review about the thematic was made, the schematics of the proposal were defined, the mass and energy balances to obtain the system equations were done, the input variables were defined and lastly the simulation of the system was realized. The system was calculated for an electric power output of 100 kW, being that the refrigeration power output obtained using the exhaust gases was of 37,49 kW. The electrical efficiency presented by the micro turbine was of 25,84%, the COP of the refrigeration system obtained was of 0,8079 and the utilization factor of the cogeneration system obtained was of 45,85%. After the results were obtained, an analysis about the crystallization of the LiBr-H 2 O solution was made, and it was observed that operating in the adopted conditions there would be no risk of a salt crystallization in the system. In addition, the influence of the regenerators was verified: for the gas micro turbine and the refrigeration system the increase of the efficiency and the COP, respectively, was about 10% with the adoption of the regenerator.
At this term paper, a theorical analysis of the implementation of an electricity and refrigeration cogeneration system, using a gas micro turbine, an absorption refrigeration system and using biogas as fuel, from a thermodynamics point of view was made. For that, a bibliographic review about the thematic was made, the schematics of the proposal were defined, the mass and energy balances to obtain the system equations were done, the input variables were defined and lastly the simulation of the system was realized. The system was calculated for an electric power output of 100 kW, being that the refrigeration power output obtained using the exhaust gases was of 37,49 kW. The electrical efficiency presented by the micro turbine was of 25,84%, the COP of the refrigeration system obtained was of 0,8079 and the utilization factor of the cogeneration system obtained was of 45,85%. After the results were obtained, an analysis about the crystallization of the LiBr-H 2 O solution was made, and it was observed that operating in the adopted conditions there would be no risk of a salt crystallization in the system. In addition, the influence of the regenerators was verified: for the gas micro turbine and the refrigeration system the increase of the efficiency and the COP, respectively, was about 10% with the adoption of the regenerator.
Abstract
Descrição
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Latino-Americano de Tecnologia, Infraestrutura e Território da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de bacharel em Engenharia de Energia.
Orientador: Doutor Walber Ferreira Braga.
Palavras-chave
Microturbina a gás, Refrigeração por absorção, Cogeração, Biogás, Cristalização
Citação
MARCONDES, Alexandre. Análise Teórica da Viabilidade do Ponto de Vista Técnico da Implementação de um Sistema de Cogeração Utilizando como Combustível o Biogás. 2016. 68p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia de Energias Renováveis) - Universidade Federal da Integração Latino-Americana (UNILA), Foz do Iguaçu, PR, 2016.