[pt] MODELAGEM DE UM CICLO ORGÂNICO RANKINE COM RECUPERAÇÃO DE CALOR DE REJEITO A BAIXA TEMPERATURA

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: OSCAR JUAN PABLO RODRIGUEZ MEJIA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] MODELAGEM; [pt] CALOR DE REJEITO; [pt] CICLO ORGANICO RANKINE; [pt] COGERACAO; [en] MODELLING; [en] LOW GRADE WASTE HEAT; [en] ORGANIC RANKINE CYCLE; [en] COGENERATION
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55767&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55767&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.55767

[pt] A presente dissertação trata do estudo de sistemas de potência baseados em ciclos Rankine orgânicos (ORC – Organic Rankine Cycle) acionados por energia térmica de rejeito. O objetivo é descrever mediante a simulação numérica um ciclo Rankine orgânico, dimensionar os trocadores de calor para o ciclo proposto e aplicar o conceito para sistemas de trigeração. Um modelo termodinâmico simples é apresentado, relacionando as características termodinâmicas do ciclo Rankine orgânico àquelas da corrente com rejeito térmico (como, por exemplo, vazão mássica, capacidade térmica e temperaturas de operação). A seguir, o método de multi-zonas, ou de fronteira móvel, é aplicado aos trocadores de calor do ciclo, condensador e caldeira, para dimensioná-los às condições do efluente de rejeito térmico. Na escolha do tipo de trocador de calor para a caldeira, é feita a distinção quanto à natureza do efluente, se gasoso ou líquido. No primeiro caso empregam-se trocadores de tubo e aleta e, no segundo, trocadores de placas. A solução numérica do sistema de equações algebraicas e obtida através de um programa computacional escrito em FORTRAN. São também estudados novos fluidos de trabalho de menor impacto ambiental e os resultados apresentados fazem uma comparação com fluidos de uso tradicional. As propriedades termodinâmicas e de transporte dos fluidos considerados foram obtidas usando o programa REFPROP 9.0 do NIST. Finalmente, o conceito do ciclo Rankine orgânico é aplicado a sistemas de trigeração, caracterizados pela produção simultânea de eletricidade, aquecimento e refrigeração.