Redução de consumo de energia eletrica a partir de reaproveitamento de energia termica com uso de ciclo rankine orgânico

Abstract

This paper is proposed the usage of an Organic Rankine Cycle (ORC) along with waste heat recovery from an inconstant heat source. This method of waste heat recovery with intermittent heat source is part of a technical viability study. This paper also brings up the usage of thermal energy storage as heat source for the ORC. This paper is based on a heat treatment company study in which a natural gas furnace is explored. Data such as mass flow, temperature and specific waste gas heat from this furnace are used through calculations. Calculations are made also based on furnace cycles. This viability study considers a series of working fluids such as ammonia, benzene, R113 and R134a. Results point out that ORC with out thermal storage and using refrigerant fluid ammonia is the best alternative

O presente estudo tem por objetivo demonstrar a viabilidade técnica do método de recuperação de energia térmica através da utilização de um Ciclo de Rankine Orgânico (CRO) para geração de energia elétrica com recuperação de calor a partir de uma fonte de energia intermitente. Foi realizada uma análise comparativa entre um sistema que utiliza termoacumulação de energia e outro sistema sem utilizar termoacumulação para o CRO, baseado em uma empresa que tem como serviço para a indústria o tratamento térmico em metais, sendo que a fonte de energia intermitente para o CRO é um forno a gás natural. Os dados de vazão mássica, temperatura e calor específico dos gases de exaustão deste forno são utilizados como base de cálculo da energia utilizada no CRO. O regime de trabalho do forno considerado é também levado em conta nos cálculos. O estudo de viabilidade técnica do CRO considera amônia, benzeno, fluido refrigerante R113 e fluido refrigerante R134a, com e sem termoacumulação. Os resultados obtidos indicaram que a melhor alternativa é um CRO sem termo acumulação que usa amônia como fluido de trabalho