Análise exergoeconômica de um chiller de absorção de 10tr integrado a um sistema de microgeração com microturbinaa gás de 30kw

Abstract

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