Tese: Análise Termodinâmica e Ambiental de Sistemas de Trigeração em Função de sua Arquitetura e das Demandas Energéticas
Aluno(a) : Victor Hugo Martins Matos SilvaOrientador(a): José A. Parise
Área de Concentração: Termociências
Data: 04/05/2017
Link para tese/dissertação: http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.31637
Resumo: O presente trabalho tem por objetivo analisar e comparar sistemas de trigeração (produção simultânea de eletricidade, aquecimento e refrigeração) de diferentes arquiteturas com base nas eficiências energética e exergética e nas emissões de CO2. Sistemas de trigeração são considerados mais eficientes na conversão de energia, se comparados a sistemas convencionais, devido ao reaproveitamento do calor de rejeito do motor térmico para outros fins (aquecimento, acionamento de “chiller”, ou geração de eletricidade). Quatro configurações (com “chiller” de compressão de vapor, com “chiller” de absorção, com a combinação dos ciclos anteriores, e combinado com um ciclo Rankine orgânico) foram estudadas a partir de modelos matemáticos resultantes dos balanços de energia e de exergia, e do cálculo de emissão de CO2 considerando as demandas energéticas (eletricidade, aquecimento e refrigeração) como independentes do desempenho do sistema. Todas as arquiteturas de trigeração aqui analisadas apresentaram um “ponto ótimo” de operação, onde o calor de rejeito recuperado para aquecimento se iguala à respectiva demanda. Neste ponto, o fator de utilização de energia (indicador de desempenho pela 1ª Lei) e a eficiência exergética são máximos, e, a emissão de CO2 é mínima. A solução das equações resultantes mostrou também que a melhor arquitetura, do ponto de vista energético, exergético, ou ambiental, dependerá da combinação das demandas energéticas.