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Previous issue date: 2015-01-09 / IFSUL - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-rio-grandense / No presente trabalho foi analisado um sistema de cogeração de uma empresa de alimentos que utiliza, em seu processo produtivo, diversas utilidades. Estes processos geram resíduos industriais, como sólidos, líquidos e também resíduos térmicos. Atualmente muito tem se falado sobre eficiência energética no setor de utilidades, a qual impacta diretamente nos custos operacionais de produção. O objetivo deste trabalho é identificar potenciais térmicos disponíveis para a simulação de um sistema de trigeração, que utiliza sistema de refrigeração por absorção amônia/água como uma alternativa na redução dos custos operacionais mediante a produção de água gelada e de refrigeração para túneis de congelamento. Na empresa em análise, a demanda por energia elétrica para sistemas de refrigeração por compressão representa atualmente 60% da energia elétrica total da fábrica. Deste modo, sistemas de refrigeração por absorção mostram-se interessantes para diversas aplicações, pois são movidos por energia térmica ao invés de energia elétrica. Neste estudo são analisadas as influências da temperatura de condensação, temperatura de evaporação, temperatura do gerador e concentrações de amônia sobre o COP do sistema de refrigeração por absorção amônia/água. Para a análise destas influências, foi realizado o modelamento matemático e desenvolvido um programa no EES (Engineering Equation Solver) e os resultados da simulação foram comparados com os resultados encontrados nas simulações do Handbook fundamentals da ASHRAE (2009). A partir daí são simulados três diferentes casos para os sistemas de absorção em estudo, onde os dados coletados na empresa, referentes aos potenciais de recuperação de calor, e os parâmetros da ASHRAE para sistemas de refrigeração por absorção NH3/H2O, são simulados e analisados mediante o programa IPSEpro®. Uma análise econômica é realizada, onde se pode concluir quanto à melhor configuração do sistema de trigeração sugerido. O percentual de economia, referente à energia elétrica consumida pelos compressores de refrigeração adotados foi de 8,7%, o qual proporcionará uma economia líquida mensal de R$ 135.391,41. O custo de energia elétrica considerado foi de R$ 0,1968/kWh e a TMA (taxa mínima de atratividade) considerada no projeto foi de 15,7%. A melhor situação apresentada foi a do caso 3, onde o valor do capital investido foi de R$ 5.368.700,00 referente à aquisição dos equipamentos e instalação e a TIR (taxa interna de retorno) ficou em 15,7%, o VPL (valor presente líquido) para 10 anos ficou em R$ 2.443.000,00 e o tempo de retorno payback se dará em 6,07 anos ou 73 meses. / In this present study, a cogeneration system is analyzed in a food company that uses several utilities in its productive process. These processes generate industrial residues, such as solids, liquids and also thermal residues. Currently, much has been said about energy efficiency in the utilities department to which directly impact the operational costs of production. The goal of this study is to identify thermal and energy potentials available for the simulation of a trigeneration system that uses absorption ammonia/water cooling system as an alternative to reduce operational costs through the production of cold water and the cooling of freezing tunnels. In the analyzed company, the demand for electric energy for the cooling systems by compression, represents lately 60% of all the electric energy of the factory. This way, cooling systems by absorption become interesting for many different applications, since they are activated by thermal energy instead of electric energy. In this study the influences of the condensation temperature, evaporation temperature, generator temperature and ammonia concentration by COP of absorption ammonia/water cooling systems are analyzed. For the fulfillment of these analysis, the mathematical modeling is carried out and an EES program is developed and compared through simulations performed in Handbook fundamentals by ASHRAE (2009). Therefore, three cases different are simulated for the absorption systems in study, where the data presented for the company potential recovery of heat a boiler and the ASHRAE guidelines for an ammonia/water absorption refrigeration systems, are simulated and analyzed through the IPSEpro software. An economical analysis is performed where it is possible to conclude the best configuration of the trigeneration system suggested. The percentage of economy concerned to the electric energy consumed by the adopted cooling compressors was 8.7%. It will proportionate a mouthy economy of around R$ 135,391.41. The costs of electric energy considered was R$ 0.1968/kWh and the TMA (minimal tax of attractiveness) considered in the project was 15.7% the best situation presented was the case 3, where the value of invested capital was R$ 5,368,700.00 concerned to the acquisition and installation of equipments. The TIR (internal rate of return) was in 15.7%, the VPL (net present value) for ten years was R$ 2,443,000.00 and the payback will occur in 6.07 years or 73 months.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.jesuita.org.br:UNISINOS/3612 |
| Date | 09 January 2015 |
| Creators | Cruz, Dário da Rosa |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/9129454582576885, Wander, Paulo Roberto, Macagnan, Mario Henrique |
| Publisher | Universidade do Vale do Rio dos Sinos, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Unisinos, Brasil, Escola Politécnica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNISINOS, instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos, instacron:UNISINOS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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