AVALIAÇÃO TERMODINÂMICA DE UM SISTEMA DE POLIGERAÇÃO PARA A CARGA TÉRMICA DO R.U.
Rodrigo Guedes Santos1; Pedro Rosseto Faria1; José Joaquim C. S. Santos2
1 Instituto Federal do Espírito Santo; 2 Universidade Federal do Espírito Santo
doi:10.20906/CPS/CON-2016-1193
Resumo
A crescente demanda por energia no setor industrial faz surgir à necessidade de desenvolvimentos de pesquisas relacionadas ao melhor aproveitamento das matrizes energéticas já existentes, visando sempre à melhora na produção, no fornecimento de energia e na minimização dos custos produtivos das plantas de geração de potência. Com esse intuito, o presente trabalho visa à simulação da aplicação de cogeração e trigeração no Restaurante Universitário (RU) da Universidade Federal do Espírito Santo. Com o objetivo de alcançar uma melhoria da eficiência energética da planta atual que possui uma caldeira flamotubular, sugere-se a substituição desta caldeira por um motor de combustão interna (MCI) ou por uma turbina a gás (TG), além de comparar os sistemas de cogeração e verificar a viabilidade termodinâmica desses processos para atender a demanda térmica do RU. Utilizou-se o software Thermoflex® para simular tais alterações e obter os resultados termodinâmicos. Na biblioteca do software escolheram-se os acionadores, de menor potência elétrica, que fossem capazes de satisfazer o estado final. Os passos subsequentes foram feitos baseados na capacidade energética que os gases de exaustão apresentavam após as trocas térmicas na caldeira de recuperação de calor. Além do projeto original da planta, outras configurações para a utilização do calor foram testadas com a finalidade da geração de frio. Com a análise dos resultados notou-se que a implantação de cogeração levou a uma melhora na eficiência energética da planta do RU, uma vez que tanto com o uso do MCI ou TG seria mantida a produção de vapor que atenderia a demanda de calor útil do RU, com a vantagem de agora ter a produção de potência eletromecânica e água gelada utilizada na refrigeração através do uso de chillers por absorção. Em relação à comparação dos tipos de acionadores, entre MCI e TG, os resultados indicam que o MCI possui uma maior eficiência exergética (46,39 % contra 37,47% da TG), além de produzir 1157,7 kW a mais de potência elétrica (vantagem consideráve
Palavras-chave: matrizes energéticas; cogeração; trigeração; motor de combustão interna ; turbina a gás.