Made available in DSpace on 2014-06-12T17:34:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1979_1.pdf: 4262749 bytes, checksum: 6592fa1ffeccb983a84926eb95aa4c5e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho tem como finalidade o estudo numérico do funcionamento de um chiller de absorção (LiBr-água) de simples efeito em regime permanente, com capacidade de 10TR, acionado por água quente e tendo como fonte de calor os gases de exaustão de uma micro-turbina a gás natural de 30kW de potência, localizado no laboratório Cogencasa da Universidade Federal de Pernambuco. Foi desenvolvida uma metodologia computacional na plataforma EES-32 (Engineering Equation Solver), para avaliar a influência dos principais parâmetros de operação do sistema sobre a capacidade de resfriamento e o COP. A modelagem termodinâmica baseia-se nos princípios de conservação de energia, massa e das espécies, além das correlações de transmissão de calor, sendo conformado por uma serie de funções para a determinação das propriedades termodinâmicas (entalpia e entropia da mistura H2O-BrLi) e coeficientes dos trocadores de calor. A análise exergoeconômica é baseada nos sistemas de unidades produtivas, para avaliar a viabilidade técnica do sistema de cogeração. Para a análise exergética foi calculada a Exergia total dos fluidos de trabalho levando em consideração as parcelas físicas e químicas. O sistema de cogeração foi integrado ao modelo computacional com o propósito de estudar os custos exergéticos e monetários do sistema, verificando o balanço monetário da geração de energia elétrica pela microturbina e a produção de água gelada, mediante a recuperação dos gases da combustão para o acionamento do chiller de absorção. Analisam-se as irreversibilidades para a identificação dos pontos críticos nos componentes do sistema de cogeração. Da análise exergoeconomica, foram analisados os custos mínimos de produção de energia elétrica para produzir lucros para o empreendimento, além da determinação dos custos gerais monetários da produção de água gelada, fria e quente do chiller. Finalmente foram determinados os valores da eficiência energética e exergética global do sistema de cogeração

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-28T15:11:55Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese - Kamylla Alexandre - Engenharia Química.pdf: 4003208 bytes, checksum: 7181a381a784e64a2607a30d6852175a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T15:11:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese - Kamylla Alexandre - Engenharia Química.pdf: 4003208 bytes, checksum: 7181a381a784e64a2607a30d6852175a (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / A redução da disponibilidade de combustíveis e o aumento das restrições ambientais à emissão de poluentes, inerente à geração de energia, têm justificado o investimento em projetos industriais que minimizem seu consumo energético. A Petrobras é um dos maiores consumidores de energia do país e, dados os custos decorrentes das tarifas de energia, a geração própria sempre foi uma preocupação da Companhia. Nesse contexto os fluidos refrigerantes secundários, que possuem propriedades de transmitir calor a longas distâncias, são de especial interesse para unidades nessa área de desenvolvimento tecnológico. Os sistemas de refrigeração são empregados em diversos setores industriais, como nas petroquímicas, e em termelétricas utilizadas como unidades de cogeração em refinarias. Esses sistemas são constituídos, comumente, por compressores, trocadores de calor, torres de resfriamento, tubulações, bombas, ventiladores e instrumentação para controle. Uma “Unidade de Refrigeração” utiliza refrigerantes primários para armazenamento e transporte de calor ou frio a curtas distâncias em sistemas à compressão de vapor ou por absorção. Para o transporte de energia calorífica a longas distâncias são geralmente utilizados os refrigerantes secundários compostos de água e glicóis (anti-congelantes) ou salmouras e aditivos. Contudo, essas substâncias anticongelantes reduzem a capacidade calorífica e a condutividade térmica da água. Por outro lado, nanopartículas metálicas têm a propriedade de aumentar a condutividade térmica do meio onde são adicionadas. O presente trabalho investigou, através de experimentos em um arranjo experimental de bancada de testes de um grupo gerador diesel, a influência da adição de nanopartículas em uma solução de etilenoglicol utilizada como refrigerante secundário. Para isso utilizou-se injeções de água gelada, produzida por um chiller de compressão de vapor (R22), na linha de alta temperatura (HT) do motor do grupo gerador. Para armazenamento e registros dos dados foi utilizado um equipamento do tipo datalogger. Foram testadas diferentes set-points de temperatura de entrada da água da linha de HT no motor (64oC, 67 oC, 70 oC, 73 oC e 76 oC). Essas temperaturas foram testadas com água pura e com solução aquosa de etilenoglicol a 30%, sem e com a adição de nanopartículas (2%, 4% e 6%). Em todas as condições foram realizadas medidas do consumo específico de combustível e avaliadas as velocidades de resposta no sistema. Um percentual de 2,0% de nanopartículas, em volume, apresentou-se como ideal para o desempenho do nanofluido. Em função da ausência, no mercado brasileiro, de unidades de refrigeração por absorção com potência menor que 64 TR, foi elaborado um modelo dinâmico e simulado um chiller de absorção (H2O-LiBr), visando uma construção futura e utilização desse tipo de equipamento em escala piloto. / The reduced availability of fuel and increasing environmental restrictions on emissions, inherent in the power generation, have justified the investment in industrial projects that minimize their energy consumption. Petrobras is one of the country's largest energy consumers and, given the costs of the tariffs, the very generation has always been a concern of the Company. In this context the secondary refrigerants, which have properties of transmitting the heat over long distances, are of particular interest for technological development units in this area. Cooling systems are employed in various industrial sectors such as the petrochemical, and power plants used as cogeneration units in refineries. These systems are made, usually for compressors, heat exchangers, cooling towers, pipes, pumps, fans and instrumentation control. A "cooling unit" uses primary refrigerant for storage and transport of heat or cold at close range systems in the vapor compression or absorption. For the heat energy transport over long distances are usually used secondary refrigerants composed of water and alcohols (anti-freeze) or pickles and additives. However, such antifreeze substances reduce the heat capacity and thermal conductivity of water. Moreover, metal nanoparticles have the property of increasing the thermal conductivity of the medium in which they are added. This study investigated through experiments in an experimental test bench arrangement of a diesel generator set, the influence of the addition of nanoparticles in a solution of ethylene glycol used as secondary coolant. For this used ice water injections, produced by a vapor compression chiller (R22), in the high temperature line (HT) of the engine generator set. For storage and records of the data was used an equipment type datalogger. They tested different set-points for the HT line of the engine inlet water temperature (64 °C, 67 °C, 70 °C, 73 °C and 76 °C). These temperatures were tested with pure water and ethylene glycol 30% aqueous solution, with and without the addition of nanoparticles (2%, 4% and 6%). In all conditions were performed measurements of specific fuel consumption and evaluated the response speeds in the system. A percentage of 2.0% nanoparticles by volume was presented as ideal for the performance of nanofluid. Due to the absence, in the Brazilian market of refrigeration units by absorbing less power than 64 TR, it designed a dynamic model and a simulated absorption chiller (H2O-LiBr), aimed at future construction and use of such equipment in pilot scale.

Orientador: Paulo Henrique de Mello Sant'Ana / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2017. / O mundo contemporâneo tem intensificado esforços para responder e solucionar problemas, que embora identificados no passado, tem se tornado objeto de crescente preocupação para a humanidade. As preocupações cada vez maiores com o aquecimento global e a tendência do aumento da posse de sistemas elétricos para a climatização ambiental fazem com que a utilização de energia limpa para alimentar estes sistemas seja cada vez mais considerada como forma de contribuir para uma sociedade mais sustentável. Para isso a presente tese, diante de uma proposta interdisciplinar, descreve qual é a influência da energia termo solar no planejamento de instalações de chillers solares residenciais no Brasil. A abordagem teórica deste trabalho possibilitou estudar a energia termo solar de maneira isolada na forma de níveis de potenciais. Os resultados obtidos mostram a existência de uso de potenciais de energia termo solar no Brasil, principalmente nas regiões que compõe o cinturão solar. O custo nivelado de geração de energia termo solar obtido é suficientemente competitivo com as tarifas de eletricidade. Vários elementos apresentados no decorrer da tese são inseríveis no Fluxo das Soluções no Modelo de Kingdon e considerados no processo de formulação de políticas públicas. / The contemporary world has intensified its efforts to respond to and solve problems, which, although identified in the past, have become an object of increasing concern to humanity. The growing concern about global warming and the trend of increasing the possession of electrical systems for environmental air conditioning means that the use of clean energy to feed these systems is increasingly considered as contributing to a more sustainable society. For this, the present thesis, in view of an interdisciplinary proposal, describes what is the influence of solar thermal energy in the planning of residential solar chillers installations in Brazil. The theoretical approach of this work made it possible to study solar thermal energy in an isolated manner in the form of potential levels. The results obtained show the existence of solar thermal energy potentials in Brazil, mainly in the regions that make up the solar belt. The leveled cost of generating solar thermal power is sufficiently competitive with electricity rates. Several elements presented in the course of the thesis are insertable in the Solution Flow in the Kingdon Model and considered in the process of public policy formulation.