Análise termodinâmica de um ciclo de potência Kalina movido à energia solar térmica e aplicado no Município de Bom Jesus da Lapa - BA.
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Data
2024-02-03
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Editor
Universidade Federal do Oeste da Bahia
Resumo
O padrão de consumo da população impulsionou a demanda dos recursos energéticos de tal
maneira que se tornou necessário a exploração de novas matrizes, visando menores impactos
ao meio ambiente e reduzindo os problemas ocasionados pela indisponibilidade de insumos
energéticos. Nos últimos anos, diante as problemáticas ambientais, a geração de energia elétrica
proveniente de fontes sustentáveis se destacou significativamente em regiões cujo potencial de
exploração fossem eficazes. No Brasil, a energia solar começou a ser explorada recentemente,
nas localidades cuja radiação alcance níveis suficientes para geração de energia, como o
município de Bom Jesus da Lapa – localizado no oeste da Bahia. A região apresenta irradiação
média de 2136 kWh/m² ano, com 4 usinas fotovoltaicas em operação e projetos para outras
instalações. Baseando-se nesta fonte de energia renovável, a pesquisa objetivou o
desenvolvimento e análise termodinâmica do ciclo de potência Kalina com fonte de calor
proveniente da energia solar térmica no município de Bom Jesus da Lapa-BA. O ciclo Kalina
se destaca por utilizar uma mistura não azeotrópica, água-amônia, como fluido de trabalho e
capacidade de operar com as fontes de energia de baixas temperaturas. Para tal, tornou-se
necessário quantificar a disponibilidade energética oriunda da radiação solar do município de
estudo, determinar as condições de funcionamento de acordo com os parâmetros térmicos
obtidos e realizar a modelagem dos componentes do ciclo Kalina com auxílio do software
EES® (Engineering Equation Solver). Assim, uma análise paramétrica das propriedades de alta
pressão na faixa de 1,0 a 3,5 Mpa e fração mássica intermediária de amônia entre 0,35 e 0,95
foi realizado para observar a performance do sistema. Além disso, ao ciclo inicialmente básico,
foi incrementado equipamentos como superaquecedor e regenerador para observar sua
contribuição no ciclo utilizado. Resultados mostram que o ciclo operando com um
superaquecedor e um regenerador na saída do separador/ entrada do evaporador se mostrou
mais eficiente, operando com uma pressão de 3,5 MPa e fração mássica de amônia de 0,64
kg/kg no evaporador, cuja eficiência térmica foi equivalente a 7,4%.
Descrição
TCC - Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Oeste da Bahia. Centro Multidisciplinar de Bom Jesus da Lapa - BA, 2022.
Palavras-chave
Citação
AMORIM, Géssica Silva. Análise termodinâmica de um ciclo de potência Kalina movido à energia solar térmica e aplicado no Município de Bom Jesus da Lapa - BA. 2022