Orientador: Carlos Alberto Luengo

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: Apresentam-se estudos técnico-econômicos de cogeradores compactos, na faixa de 25 kW a 4 MW, baseados em motores de combustão interna e turbinas a gás, aplicados a alguns segmentos do setor terciário, que se revelam como alternativas viáveis para a geração descentralizada de energia....

Resumo: Apresentam-se estudos técnico-econômicos de cogeradores compactos, na faixa de 25 kW a 4 MW, baseados em motores de combustão interna e turbinas a gás, aplicados a alguns segmentos do setor terciário, que se revelam como alternativas viáveis para a geração descentralizada de energia. Inicialmente se discute os conceitos e tecnologias relativos a cogeração num âmbito geral, seguido do estudo de adequação correspondente para analisar aquelas tecnologias
aplicáveis ao setor terciário (hospitais, universidades, shopping centers, hotéis, restaurantes, prédio de escritórios, etc).
Logo após, desenvolve-se uma metodologia para o estudo de um cogerador utilizando motor de combustão interna acoplado a sistema de refrigeração por absorção, visando a produção de eletricidade e ar frio para uma sub-unidade universitária. Esta metodologia consta da análise energética e de viabilidade econômica, para sistemas utilizando três tipos de
combustíveis: óleo diesel, álcool hidratado e gás natural. Em outra etapa, é efetuada a análise de cogeradores com turbinas a gás utilizando os gases de exaustão como fonte de energia para a produção (além de eletricidade) de vapor em
caldeira de recuperação sem queima suplementar de combustivel, ou de água gelada em sistema de refrigeração por absorção, de modo a suprir parte ou a totalidade das necessidades energéticas de um hospital. Nesse estudo considera-seo gás natural como combustível. Em última etapa, são abordados os aspectos institucionais da cogeração, onde são
consideradas as experiências de alguns paises da Europa, a legislação nos E.UA. e a legislação pertinente no Brasil.
Finalmente, conclui-se que os cogeradores compactos, utilizando motores de combustão interna e turbinas a gás, podem propiciar excelentes oportunidades para a aplicação em segmentos do setor terciário, de modo a fortalecer a geração descentralizada no cenário energético nacional. É preciso considerar que a cogeração no setor terciário é uma alternativa
sensível do ponto de vista econômico, exigindo métodos especiais de dimensionamento, seleção de equipamentos e definição de arranjos contratuais associados ao suprimento de eletricidade e combustíveis

Abstract: ln this paper some cogeneration systems using small internal combustion engines and gas turbines in compact versions are analyzed, applied in some segments of the terciary sectors that show themselves as feasible alternatives for rational descentralized energy production. lnitially the...

Abstract: ln this paper some cogeneration systems using small internal combustion engines and gas turbines in compact versions are analyzed, applied in some segments of the terciary sectors that show themselves as feasible alternatives for rational descentralized energy production. lnitially the relative concepts and ordinary technologies of cogeneration systems are
presented in a global manner, followed by the presentation of more appropriate technologies for the terciary sectors (hospitaIs, universities, shopping centers, restaurants, hotels, office buildings, etc). ln the next step a methodology for the study of the compact cogeneration system is developed utilizing internal combustion engines associated with an absorption refrigeration
system, to produce electricity and cold air for a building on the university campus. This methodology is applied to technical and economic analysis.Three fuels are considered. ln another step analyses of the cogeneration system using gas turbine associated with a waste recuperation boiler and absorption refrigeration systems are made using a similar methodology to that used in the step above. ln this case the cogeneration systems are applied to produce electricity, steam or cold water for a hospital. Natural gas is the fuel considered. ln the last step the institutional aspects of the cogeneration are commented in which the experiences of some European countries, the U.S.A. legislation and the pertinent legislation in Brazil are considered. ln conclusion, the compact cogenerator system, utilizing internal combustion engines and gas turbines, may be excellent opportunities to strengthen the descentralized energy production of the terciary sector in the National Energy Scene. lt is necessary to consider that cogeneration for the terciary sector is a sensible alternative from the economic point of view,
demanding special methods of design, equipment seletion and mainIy of the contractual deals associated to the electricity and fuel supply