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Título: MODELAGEM ENERGÉTICA, EXERGÉTICA E ECONÔMICA DE UM CICLO COMBINADO BASEADO EM UMA MICROTURBINA A GÁS OPERANDO COM BIOGÁS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA E ÁGUA AQUECIDA
Autor: PEDRO HENRIQUE DE ALCANTARA H SILVA
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):  JOSE ALBERTO DOS REIS PARISE - ORIENTADOR
LEANDRO ANDRADE FURTADO - COORIENTADOR

Nº do Conteudo: 53621
Catalogação:  09/07/2021 Idioma(s):  PORTUGUÊS - BRASIL
Tipo:  TEXTO Subtipo:  TRABALHO DE FIM DE CURSO
Natureza:  PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=53621@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=53621@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.53621

Resumo:
Este estudo tem como objetivo analisar a possibilidade de implementar um projeto de cogeração de energia elétrica e água aquecida em propriedades rurais a partir da utilização de biogás como combustível. Utilizou-se como fonte de energia, um conjunto gerador baseado no ciclo Brayton em que, foi elaborado um estudo térmico e exergético, baseados na primeira e segunda lei da termodinâmica, na buscar de fontes de perda de energia e irreversibilidades. Foram criados três cenários de temperatura ambiente onde apresentaram-se dados quantitativos da eficiência elétrica, energética e exergetica, além das taxas de exergia destruída em cada um dos componentes e para o ciclo como um todo. Adicionalmente, desenvolveu-se um modelo econômico do projeto, onde foram considerados os custos associados a implementação e de operação da planta geradora como, biodigestor para produção de biogás, microturbina a gás, trocador de calor, materiais para obra civil, manutenções e compra de insumos. Como receita, considerou-se o valor que deixou de ser pago com a compra de energia da rede básica em BRL/kWh. Ao final do estudo foi possível comprovar que para temperaturas mais altas há uma perda da eficiência elétrica, térmica e exergética da turbina. E atestou-se que o aproveitamento do calor rejeitado pelos gases de descarga aumentou a eficiência do ciclo e reduziu a taxa global de destruição de exergia. Economicamente o projeto se mostrou viável, com VPL positivo e com taxa de retorno superior à taxa de desconto proposta.

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