Análise exergética, exergoeconômica e exergoambiental de um sistema de trigeração auxiliado por energia solar
Exergy, exergoeconomic and exergoenvironmental analyses of a trigeneration system assisted by solar energy
| dc.contributor | Cavalcanti, Eduardo José Cidade | |
| dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/0686239603187663 | |
| dc.contributor | https://orcid.org/0000-0002-6880-0122 | |
| dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/3935651748470976 | |
| dc.contributor | Filgueira, Marcello | |
| dc.contributor | Dutra, José Carlos Charamba | |
| dc.contributor | Carvalho, Mônica | |
| dc.creator | Ferreira, João Victor Mendes | |
| dc.date | 2022-11-09T22:02:21Z | |
| dc.date | 2022-11-09T22:02:21Z | |
| dc.date | 2021-07-09 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-04T13:59:02Z | |
| dc.date.available | 2023-09-04T13:59:02Z | |
| dc.identifier | FERREIRA, João Victor Mendes. Análise exergética, exergoeconômica e exergoambiental de um sistema de trigeração auxiliado por energia solar. Orientador: Eduardo José Cidade Cavalcanti. 2021. 107f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. | |
| dc.identifier | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49711 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8603595 | |
| dc.description | This work discusses the exergy, exergoeconomic and exergoenvironmental analyses applied on a trigeneration system. A natural gas engine produces electrical power and its waste heat is recovered to drive a mixed effect H2O-LiBr absorption chiller and heat exchanger to produce cooling and hot water. A solar system composed of evacuated tube collectors with two tanks assists the trigeneration system. The thermodynamic model of the system was developed on EES software, based on mass and energy conservation principles. The exergy analysis considered physical and chemical exergies. The exergoeconomic model follows the SPECO approach and the exergoenvironmental analysis utilizes Ecoindicator 99 method. The research aims to model the trigeneration system and to assess the exergy, economic and environmental performance. Circulation pump and solar system present the lowest exergy efficiencies. The exergy efficiency of the absorption chiller decreases until 15°C, reaching its highest value at 10°C due the change in definitions of product and fuel. Investments in order to optimize the high pressure generator are cost-effective. On an exergoenvironmental viewpoint, the pump and low pressure generator 2 presented the worst performances and gas engine was responsible by 81,89% of total environmental impact rate, mainly due NO emission. The costs and environmental impacts per exergy unit of the products were obtained. The exergoeconomic and exergoenvironmental approaches have identified critical components and the main costs and environmental impact sources of the system. | |
| dc.description | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | |
| dc.description | Este trabalho discute as análises exergética, exergoeconômica e exergoambiental aplicada a um sistema de trigeração. Um motor de combustão interna alimentado a gás natural produz potência elétrica e o calor residual é reaproveitado para acionar um chiller de absorção de efeito misto H2O-BrLi e um trocador de calor para produzir energia térmica (refrigeração e água quente). Um campo solar composto por coletores de tubos a vácuo com dois tanques térmicos auxilia o sistema. O modelo termodinâmico do sistema foi desenvolvido no software EES, baseando-se nos princípios de conservação de massa, energia e das espécies químicas. A análise exergética considerou as exergias física e química dos fluxos de massa. O modelo exergoeconômico é baseado na metodologia SPECO e a avaliação exergoambiental utilizou o método Eco-indicador 99. Os objetivos do estudo são a modelagem da planta de trigeração e a avaliação do desempenho exergético, econômico e ambiental do sistema. A bomba e o campo solar apresentaram as menores eficiências exergéticas. A eficiência do chiller de absorção reduz até a temperatura de referência de 15° C e aumenta na temperatura de 10°C devido à mudança da definição de produto e combustível. Investimentos na otimização do gerador de alta pressão são economicamente viáveis. Do ponto de vista exergoambiental, a bomba e o gerador de baixa pressão 2 apresentaram os piores desempenhos e o motor a gás é responsável por 81,89% da taxa de impacto ambiental da planta, principalmente devido à emissão de NO. Os custos e impactos ambientais por unidade de exergia dos produtos são obtidos. As abordagens exergoeconômica e exergoambiental identificaram os componentes críticos e as principais fontes de custo e impacto ambiental do sistema. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | pt_BR | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | |
| dc.publisher | Brasil | |
| dc.publisher | UFRN | |
| dc.publisher | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Produção combinada de energia | |
| dc.subject | Energia | |
| dc.subject | Avaliação de ciclo de vida | |
| dc.subject | Coletor de tubo evacuado | |
| dc.subject | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA | |
| dc.title | Análise exergética, exergoeconômica e exergoambiental de um sistema de trigeração auxiliado por energia solar | |
| dc.title | Exergy, exergoeconomic and exergoenvironmental analyses of a trigeneration system assisted by solar energy | |
| dc.type | masterThesis |