Análise termodinâmica de Ciclos Rankine Orgânicos integrados a motogeradores a biogás em aterros sanitários
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSC |
Texto Completo: | https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/198546 |
Resumo: | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2018. |
id |
UFSC_4f1ff91768fbe4a721a9e4806533bb8f |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufsc.br:123456789/198546 |
network_acronym_str |
UFSC |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFSC |
repository_id_str |
2373 |
spelling |
Análise termodinâmica de Ciclos Rankine Orgânicos integrados a motogeradores a biogás em aterros sanitáriosEngenharia mecânicaBiogásEnergia termeletricaResíduos sólidosDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2018.O trabalho consiste na operacionalização de um motogerador a biogás em aterros sanitários e no aproveitamento do calor residual dos gases de exaustão em ciclo combinado. Nos centros urbanos, o destino dos resíduos sólidos tem sido os aterros sanitários, onde o principal produto da decomposição orgânica se converte em biogás, hoje em grande parte ainda emitido diretamente para a atmosfera ou então simplesmente queimado nos drenos. Neste trabalho, dados de campo foram coletados em aterro sanitário existente no município de Brusque-SC, com a expectativa de aproveitar o potencial de biogás, convertendo-o em eletricidade através de motogerador. Considerando o alto calor residual nos gases de exaustão surge a oportunidade de instalar ciclos combinados orgânicos de Rankine, melhorando a eficiência do processo de conversão, através de um melhor aproveitamento exergético. A instalação, instrumentação e operação do motogerador permitiu a coleta de dados relacionados com a operação ainda que em carga parcial, mas fornecendo resultados relevantes para análise. Uma planta do ciclo combinado foi proposta considerando características de motogeradores comerciais. Assim, quatro fluidos térmicos, de diferentes características, foram estudados para a planta proposta. Resultados finais obtidos neste trabalho apontam para a viabilidade técnica de instalação de motogeradores integrados a ciclos de Rankine orgânicos para aplicação em aterros sanitários. Também apontam para a viabilidade do R123, isopentano, etanol e água para a geração de potência elétrica no ciclo Rankine, dadas as diferentes características termodinâmicas de cada fluido térmico.Abstract : This work is concerned with the operationalization of a biogas motor generator used in a landfill as well as with the usage of exhaust gases in a combined cycle. In urban centers, solid waste is commonly disposed in landfills, where its organic decomposition leads to the production of biogas, the vast majority of which is still immediately emitted into the atmosphere or simply burned in the drains. During the course of this work, field data were collected at a landfill located in Brusque, Santa Catarina, Brazil, with the intention to efficiently exploit the biogas potential by converting it into electricity using a motor generator. The high temperatures of the residual exhaust gases provide the opportunity to install combined organic Rankine cycles (ORC), increasing the efficiency of the conversion process through a better exergetic exploitation. The installation, instrumentation, and operation of the motor generator allowed for the collection of data related to the operation, which, despite the engine only running at partial load, yielded relevant results for the analysis.The proposed model of the combined cycle was based on characteristics of commercial motor generators. In that regard, four thermic fluids with different characteristics were analyzed. The final results suggest a technical viability in the installation of motor generators together with ORC for landfill application. The results further illustrate the viability of R123, isopentane, ethanol and water to generate electric power in Rankine cycles, in accordance to the different thermodynamic characteristics of each thermic fluid.Bazzo, EdsonHartmann, Ricardo MorelUniversidade Federal de Santa CatarinaIkeda, Diogo Yu Xavier2019-07-25T11:50:12Z2019-07-25T11:50:12Z2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis153 p.| il., gráfs., tabs.application/pdf358300https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/198546porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-07-25T11:50:12Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/198546Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732019-07-25T11:50:12Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Análise termodinâmica de Ciclos Rankine Orgânicos integrados a motogeradores a biogás em aterros sanitários |
title |
Análise termodinâmica de Ciclos Rankine Orgânicos integrados a motogeradores a biogás em aterros sanitários |
spellingShingle |
Análise termodinâmica de Ciclos Rankine Orgânicos integrados a motogeradores a biogás em aterros sanitários Ikeda, Diogo Yu Xavier Engenharia mecânica Biogás Energia termeletrica Resíduos sólidos |
title_short |
Análise termodinâmica de Ciclos Rankine Orgânicos integrados a motogeradores a biogás em aterros sanitários |
title_full |
Análise termodinâmica de Ciclos Rankine Orgânicos integrados a motogeradores a biogás em aterros sanitários |
title_fullStr |
Análise termodinâmica de Ciclos Rankine Orgânicos integrados a motogeradores a biogás em aterros sanitários |
title_full_unstemmed |
Análise termodinâmica de Ciclos Rankine Orgânicos integrados a motogeradores a biogás em aterros sanitários |
title_sort |
Análise termodinâmica de Ciclos Rankine Orgânicos integrados a motogeradores a biogás em aterros sanitários |
author |
Ikeda, Diogo Yu Xavier |
author_facet |
Ikeda, Diogo Yu Xavier |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Bazzo, Edson Hartmann, Ricardo Morel Universidade Federal de Santa Catarina |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Ikeda, Diogo Yu Xavier |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Engenharia mecânica Biogás Energia termeletrica Resíduos sólidos |
topic |
Engenharia mecânica Biogás Energia termeletrica Resíduos sólidos |
description |
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2018. |
publishDate |
2018 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2018 2019-07-25T11:50:12Z 2019-07-25T11:50:12Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
358300 https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/198546 |
identifier_str_mv |
358300 |
url |
https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/198546 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
153 p.| il., gráfs., tabs. application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFSC instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) instacron:UFSC |
instname_str |
Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) |
instacron_str |
UFSC |
institution |
UFSC |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFSC |
collection |
Repositório Institucional da UFSC |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1808652113013637120 |