Cogeração no setor terciário com motores de combustão interna naturalmente aspirados e turbocomprimidos

Abstract

As fontes energéticas estão atualmente sob constante debate no cenário mundial e em diversos países se observa uma grande pressão por parte dos setores governamentais quanto a mudanças referentes ao viés ambiental na oferta de energia. Nesse contexto, esta pesquisa analisa a eficiência e os benefícios que um sistema de cogeração, em substituição ao sistema de geração convencional, pode trazer a uma organização do setor terciário. Para acompanhar o cenário de mudança mundial no que diz respeito à melhoria da eficiência nos motores a combustão, este trabalho traz luz a abordagem de motores sobrealimentados e naturalmente aspirados. Dessa maneira, busca-se demonstrar de forma mensurável o real ganho que o motor turbocomprimido oferece frente à antiga tendência de motores com volumes de deslocamento cada vez maiores. Em vista de oferecer dados factíveis sobre o tema, como base teórica utilizam-se artigos publicados sobre este campo, mais especificamente, o consumo em um shopping center. Nesse contexto, esta apresentação considera as análises integral e diferencial da demanda de energia térmica e elétrica. Para a parte integral, considera-se dados médios da demanda, enquanto se utiliza consumo energético por hora na parte diferencial. O trabalho também analisa a estratégia de adotar dois ou mais motores, permitindo paridade térmica ou elétrica, além de facilitar o plano de manutenção. Dessa maneira, os dados analisados evidenciam a melhor eficiência do sistema de cogeração frente ao sistema de geração, pois é capaz de aproveitar a energia térmica que normalmente se despreza nos motores de combustão interna. Em adição, os resultados levam à conclusão de que o motor sobrealimentado oferece rendimento cerca de 40% superior frente ao naturalmente aspirado. Por último, revela-se estrategicamente importante a utilização de mais de um motor ao se trabalhar com tais projetos, visando a possibilidade de trabalho em paridade térmica ou elétrica.

Energy sources are currently under constant debate on the world stage and in several countries there is great pressure from governmental sectors regarding changes related to the environmental bias in the supply of energy. In this context, this research analyzes the efficiency and benefits that a cogeneration system, replacing the conventional generation system, can bring to an organization in the tertiary sector. To keep up with the scenario of world change regarding the improvement of efficiency in combustion engines, this work brings light to the approach of supercharged and naturally aspirated engines. In this way, it seeks to demonstrate in a measurable way the real gain that the turbocharged engine offers over the old trend toward ever larger displacement engines. In order to offer feasible data on the subject, published articles on this field are used as a theoretical basis, more specifically, consumption in a shopping mall. In this context, this presentation considers the integral and differential analyses of thermal and electrical energy demand. For the integral part, average demand data is considered, while energy consumption per hour is used in the differential part. The work also analyzes the strategy of adopting two or more motors, allowing thermal or electrical parity, as well as facilitating the maintenance plan. In this way, the data analyzed shows the better efficiency of the cogeneration system compared to the generation system, because it is able to take advantage of the thermal energy that is normally neglected in internal combustion engines. In addition, the results lead to the conclusion that the supercharged engine offers about 40% better performance than the naturally aspirated one. Finally, it is strategically important to use more than one engine when working with such projects, aiming at the possibility of working in thermal or electrical parity.