Simulador para estudo de operação e análise econômica de um sistema de cogeração utilizando microturbina a gás natural em complexos residenciais

Abstract

O presente trabalho consiste na elaboração de um simulador para análise técnicoeconômica de um sistema de cogeração utilizando microturbina a gás natural. O ambiente residencial foi escolhido por ser favorável a sistemas de cogeração, pois além de apresentar uma demanda elétrica representativa, possui também uma demanda térmica expressiva. Analisando pelo lado da carga, o modelo baseia-se nas curvas de demanda elétrica e térmica (água quente e ar frio) de um edifício residencial. Pelo lado da geração de energia, o modelo do sistema de cogeração proposto é baseado nas equações de energia elétrica e térmica da microturbina, do trocador de calor, do boiler e do chiller de absorção e foi simulado com auxílio do MATLAB/SIMULINK. Diferentes configurações de atendimento das demandas elétrica e térmica do edifício residencial foram realizadas e seus resultados foram utilizados no estudo de viabilidade econômica e na análise de sensibilidade. Concluindo, os resultados obtidos foram satisfatórios e encontram-se expostos nesta dissertação.

The present work consists on a study of a cogeneration system using natural gas microturbine simulator for technical and economical analyze. The residential environment was chosen for its favorable cogeneration system characteristics, because it presents a representative electrical demand, and also an expressive thermal demand. From the load side, the model is based on the electrical and thermal (hot water and cool air) demand curves of a residential building. From the generation side, the cogeneration system model proposed is based on the equations of microturbine electrical and thermal energy, the heat exchanger, the boiler and the absorption chiller. The MATLAB/SIMULINK was used to simulate the cogeneration system. Different configurations to attend the thermal and electrical demands of a residential complex were realized and the results were used on the viability study and the sensibility analyze. In conclusion, the obtained results were satisfactory and were exposed on this thesis.