Análise Técnica e Econômica do aproveitamento energético do Calor Residual em Motores de Combustão Interna usando o ORC.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: OLIVEIRA NETO, Rieder de
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/377
Resumo: Neste trabalho de dissertação, fez-se uma pesquisa sobre o potencial de aproveitamento energético em um motor que utiliza um tipo de combustível fóssil (diesel). Foi realizado um estudo de caso, através de simulações no software HYSYS versão 8.6 da ASPENtech®, sobre o aproveitamento energético do calor descartado nos gases de exaustão de um motor do combustão interna (MCI). Foi realizado um estudo técnico-econômico com o objetivo de aumentar a eficiência na produção de energia elétrica e, assim, diminuir o consumo de combustível e as emissões de poluentes. Para tal, duas configurações de ORC (Organic Rankine Cycle) foram sugeridas, uma com o suprimento da água de condensação feito diretamente pela rede urbana de distribuição de água e a outra com um sistema de resfriamento para essa água, este último visa à implantação da planta ORC em locais onde há escassez ou dificuldade em obter água. Ambos os sistemas simulados conseguiram aumentar em até, aproximadamente, 20% a produção de eletricidade, com uma produção ligeiramente maior de energia pelo sistema que usa água da rede urbana. A análise econômica inclui um modelo econômico baseado no CEPCI (Chemical Egineering Plant Cost Index) e mostrou que o retorno financeiro na implantação do sistema ORC pode acontecer em no mínimo seis anos e três meses. Assim, conclui-se que o sistema ORC pode ser instalado em qualquer região, sem que haja muitas perdas em seu rendimento, e é uma solução adequada, tecnologicamente, para aproveitar o calor rejeitado nos gases de escape de um MCI, mas que ainda necessita de incentivos dos governos para que seja amplamente aplicada.
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Para tal, duas configurações de ORC (Organic Rankine Cycle) foram sugeridas, uma com o suprimento da água de condensação feito diretamente pela rede urbana de distribuição de água e a outra com um sistema de resfriamento para essa água, este último visa à implantação da planta ORC em locais onde há escassez ou dificuldade em obter água. Ambos os sistemas simulados conseguiram aumentar em até, aproximadamente, 20% a produção de eletricidade, com uma produção ligeiramente maior de energia pelo sistema que usa água da rede urbana. A análise econômica inclui um modelo econômico baseado no CEPCI (Chemical Egineering Plant Cost Index) e mostrou que o retorno financeiro na implantação do sistema ORC pode acontecer em no mínimo seis anos e três meses. Assim, conclui-se que o sistema ORC pode ser instalado em qualquer região, sem que haja muitas perdas em seu rendimento, e é uma solução adequada, tecnologicamente, para aproveitar o calor rejeitado nos gases de escape de um MCI, mas que ainda necessita de incentivos dos governos para que seja amplamente aplicada.Análise Técnica e Econômica do aproveitamento energético do Calor Residual em Motores de Combustão Interna usando o ORC.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisIFQ - Instituto de Física e QuímicaItajubáUniversidade Federal de Itajubá126 p.Ciclo Rankine OrgânicoGás de exaustãoMotor de combustão internaAnálise técnicaAnálise econômicaOrganic Rankine CycleExhaust gasInternal combustion engineTechnical analysisEconomic analysisCORONADO, Christian Jeremi RodriguezSOTOMONTE, César Adolfo RodriguezEngenharia MecânicaConversão de EnergiaOLIVEIRA NETO, Rieder dePrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânicaporreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEIinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALdissertacao_oliveira_neto_2016.pdfdissertacao_oliveira_neto_2016.pdfapplication/pdf1971193https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/377/1/dissertacao_oliveira_neto_2016.pdff17c8e73dcd5dc6d2fe0c6e95dd1d5f1MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/377/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/3772024-03-07 15:23:34.731oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442024-03-07T18:23:34Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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