Desenvolvimento e estudo de um gerador termoelétrico para recuperação de calor residual

Abstract

A eficiência industrial e a procura por fontes de energias renováveis são temas contemporâneos e de grande relevância. Nesse contexto, a recuperação de calor em diversos processos como, por exemplo, nos processos de produção de vidro é pertinente para geração de energia. Em particular, geradores termoelétricos podem ser utilizados para a geração de energia a partir de energia térmica residual. Apesar do potencial para geração de energia, uma investigação sistemática da literatura mostrou que são poucos os trabalhos que aplicam geradores termoelétricos em indústrias ou aplicações que envolvem vidro. Nesse trabalho foi desenvolvido um protótipo para explorar a recuperação de calor em processos industriais e, em particular, na produção de vidro. O protótipo inicialmente desenvolvido por manufatura aditiva, chamado TEGO, é composto por dois suportes em alumínio que se acoplam a um gerador termoelétrico. O TEGO foi criado de forma que possa ser aplicado de forma modular e, assim, abranger áreas maiores. Além disso, o protótipo é compacto e o encaixe entre dois ou mais módulos é simples. A principal inovação do TEGO é facilitar a montagem e instalação, já que ele pode ser aplicado de forma não invasiva aos processos. Resultados de experimentos com um módulo TEGO mostraram o potencial para conversão de energia térmica. Os resultados mostraram que o TEGO obteve entre 13,32% e 17,65% da potência de saída teórica reportada pelo fabricante do TEG. Além disso, também foi possível estimar a potencial eficiência energética e economia de energia em um cenário prático.