Título: Análise técnica e econômica de um sistema ORC com energia térmica solar na geração de potência em uma pequena comunidade

Autoria de: Renato Canestri Vasconcelos

Orientação de: Dimas Jose Rua Orozco

Presidente da banca: Dimas José Rúa Orozco

Primeiro membro da banca: Diego Luíz Izidoro Silva

Segundo membro da banca: Márcio Montagnana Vicente Leme

Palavras-chaves: Ciclo Rankine Orgânico, Energia Renovável, Energia Térmica Solar, Potência Elétrica, Coletores Solares

Data da defesa: 03/03/2023

Semestre letivo da defesa: 2022-2

Data da versão final: 07/03/2023

Data da publicação: 07/03/2023

Referência: Vasconcelos, R. C. Análise técnica e econômica de um sistema ORC com energia térmica solar na geração de potência em uma pequena comunidade. 2023. 35 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.

Resumo: Esse trabalho apresenta uma análise técnica e econômica do acoplamento de diferentes configurações de ciclo Rankine Orgânico (ORC) com campos de coletores solares do tipo calha parabólica para fornecer energia térmica ao ciclo de potência. Foram realizados balanços de massa e energia para modelar os ciclos, assim como para descrever o comportamento dos coletores solares, sendo desenvolvida portanto uma rotina computacional escrita em Python para simular o sistema na comunidade Santo Antônio. Os fluidos orgânicos Isopentano, Isobutano e R245fa foram selecionados para estudo. O objetivo é identificar a configuração mais eficiente e viável para suprir a demanda elétrica da comunidade Santo Antônio, próxima à cidade de Breves, no Pará. Foram consideradas condições de design, com temperaturas de entrada e saída do campo solar de 200 e 300 ºC, respectivamente. Entre as configurações testadas, o ORC com trocador de calor intermediário e fluido de trabalho Isopentano apresentou a maior eficiência na conversão de energia térmica em elétrica (17,79). No projeto preliminar do campo de coleta solar, essa mesma configuração foi a que necessitou de menos coletores solares, totalizando uma área mínima de 765,60 metros quadrados. A análise térmica indicou que os sistemas são capazes de suprir a demanda elétrica da comunidade durante o dia e que, nos meses de baixa irradiação solar, o sistema ainda pode diminuir significativamente o uso de geradores a diesel. A análise econômica concluiu que o sistema mais viável para a comunidade é o ORC com Isopentano e trocador de calor intermediário, que apresentou um custo nivelado de energia (LCOE) de US 0,70 por kWh. No entanto, esse valor é considerado alto e inviável quando o objetivo é a venda de energia elétrica.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_mecanica/20222201610446

URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.

Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Renato Canestri Vasconcelos e Universidade Federal de Lavras

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