Análise energética e financeira de um sistema de trigeração de energia

Abstract

Este trabalho apresenta uma análise energética e financeira de um sistema de trigeração de energia, no qual é produzido eletricidade, vapor e água gelada de forma simultânea utilizando gás natural como fonte de insumo. Este estudo inclui também uma abrangente análise do comportamento do sistema para cargas parciais. O sistema é composto por um motor de combustão interna, um recuperador de calor compacto de fabricação nacional, um chiller de absorção de LiBr/H₂O para a produção de água gelada e uma caldeira de recuperação para a produção de vapor. A modelagem termodinâmica foi desenvolvida na plataforma computacional Engineering Equations Solver (EES® da F-chart), considerando os balanços globais de massa e energia. Nesse sistema, os gases de combustão acionam uma caldeira de recuperação e também acionam, através da utilização de um recuperador de calor, o chiller de absorção. A partir dos resultados obtidos pelo modelo desenvolvido, foi possível constatar que a eficiência global do sistema de trigeração aumenta significativamente ao incluir o chiller de absorção e caldeira de recuperação. Um estudo de caso, baseado nas demandas energéticas de uma indústria de sorvetes é apresentado nesta dissertação para a análise financeira do sistema. Foram desenvolvidos três cenários para a aplicação da cogeração ou trigeração na empresa, os mesmos foram analisados sobre a metodologia financeira de cálculo de retorno de investimento, utilizando como parâmetros, o valor presente líquido (VPL), a taxa interna de retorno (TIR) e o payback simples.