Modelagem exergética de ciclos combinados com resfriamento do ar de entrada

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Silva, Fábio Henrique Rodrigues da [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Ciclo Combinado; Resfriamento de entrada; Refrigeração por absorção; Resfriamento evaporativo; Exergia; Termoeconomia; Refrigeração; Energia elétrica – consumo; Thermoeconomics; Combined cycle; Inlet air-cooling; Absorption refrigeration system; Evaporative cooling; Exergy
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/191959

Os ciclos a gás e combinados se beneficiam em termos de consumo de energia reduzida no compressor pelo uso de técnicas de resfriamento do ar de entrada. A análise exergética é necessária para determinar a melhor forma de resfriamento, considerando as irreversibilidades através da segunda lei da Termodinâmica, e combinando-a com uma análise termoeconômica, pode-se chegar aos custos exergéticos dos diversos fluxos mássicos. Na presente pesquisa é realizada a modelagem exergética e termoeconômica de um ciclo combinado com resfriamento do ar de entrada utilizando-se unidades de resfriamento evaporativo (RE) e sistema de refrigeração por absorção (SRA). A pesquisa envolve diferentes configurações, sendo o caso base sem refrigeração, um caso com sistema de resfriamento evaporativo e outro com sistema de refrigeração por absorção com três fontes de energia térmica (gases de exaustão, vapor de alta pressão e vapor de baixa pressão). O quarto caso consiste na combinação simultânea dos dois tipos de resfriamento mencionados. O software EES é utilizado para a realização pormenorizada das análises termodinâmicas e exergéticas do ciclo nas suas diferentes configurações, e através dos resultados obtidos, é possível realizar a análise termoeconômica, atingindo o valor dos custos envolvidos em cada processo. O objetivo deste estudo é comparar os resultados obtidos com vistas a uma melhor orientação do projeto desses sistemas. Os resultados revelam aumento de eficiência de 1,34 % para o caso que utiliza resfriamento evaporativo, média de 2,7% para o caso que utiliza sistema de refrigeração por absorção e média de 3,6% para o caso que utiliza os dois resfriamentos simultâneos e os custos exergéticos em termos de geração de potência elétrica e térmica na forma de vapor apresentam redução em comparação com o caso base, destacando-se os casos que utilizam gases de exaustão pelo menor custo de produção do fluxo, e em questão de eficiência destaca-se a utilização de vapor de baixa pressão, validando o uso do resfriamento do ar de entrada.