[pt] Este trabalho consiste no estudo de um sistema isolado de geração de energia
elétrica, ou seja, não está ligado à rede. Seus objetivos consistem na montagem de
uma banca experimental, na construção de um simulador e na realização de testes
experimentais. O sistema físico possui como componentes: painéis fotovoltaicos,
grupo de baterias, inversor de corrente e um sistema integrado de geração de energia
elétrica (reformador + célula combustível). O reformador utiliza o etanol como
combustível para geração de gás reformado que abastece uma célula a combustível
do tipo Membrana de Troca de Prótons de Baixa Temperatura (LTPEM). O gás
reformado é composto, principalmente, por hidrogênio e óxidos de carbono, além
do metano em baixas porcentagens. Para análise do sistema, foi feito um volume de
controle em cada componente, e retirados dados como potência, vazão, consumo
elétrico, entre outros dados, assim como foi realizado diversos experimentos no
Laboratório com os equipamentos separados e em conjunto. Com estes dados, foi
possível o desenvolvimento de um simulador em Excel e Visual Basic for
Applications (VBA), utilizando equações fenomenológicas. Após a caracterização
dos equipamentos foi possível a validação do simulador. Com este validado, foi
possível simular alguns cenários pré-estabelecidos, com objetivo de comprovar ou
não a viabilidade técnica do sistema de geração isolada de energia elétrica. / [en] This work consists of the study of an isolated system of electricity generation,
that is, it is not connected to the grid. Its objectives are to set up an experimental
bench, build a simulator and carry out experimental tests. The physical system has
as components: photovoltaic panels, battery pack, current inverter, and an
integrated electric power generation system (reformer + fuel cell). The reformer
uses ethanol as fuel to generate reformed gas that supplies a Low Temperature
Proton Exchange Membrane (LTPEM) fuel cell. The reformed gas is mainly
composed of hydrogen and carbon oxides, in addition to methane in low
percentages. For system analysis, a control volume was made in each component,
and data such as power, flow, electrical consumption, among other data, was taken,
as well as several experiments were carried out in the Laboratory with the separate
equipment and together. With these data, it was possible to develop a simulator in
Excel and Visual Basic for Applications (VBA), using phenomenological
equations. After the characterization of the equipment, it was possible to validate
the simulator. With this validated, it was possible to simulate some pre-established
scenarios, with the objective of proving or not the technical feasibility of the
isolated electric energy generation system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:64190 |
| Date | 03 October 2023 |
| Creators | RENATA OLIVEIRA VIEIRA |
| Contributors | SERGIO LEAL BRAGA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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