Planeamento e Produo de ElectricidadeEng . Electrotcnica e de Computadores 2007-2008

Cogerao e Trigerao

Ana Filipa Ribeiro Tavares Frana Lus Pedro Venncio da Costa Caseiro

Cogerao e Trigerao

Indce1. Introduo .............................................................. 12.1 Aplicaes de Cogerao ....................................................................................... 2 2.2 Vantagens e Limitaes da Cogerao / Trigerao .......................................... 3 2.2.1- Vantagens ............................................................................................................ 3 2.2.2- Limitaes ........................................................................................................... 6

3.Tecnologias de Cogerao/Trigerao ............................. 73.1-Tecnologias Convencionais de Cogerao ............................................................. 8

3.1.1 Turbina de Gs (ciclo de Brayton) ..................................................................... 8 3.1.2 Turbina de vapor (ciclo de Rankine) ................................................................ 11 3.1.3 Ciclo Combinado .............................................................................................. 13 3.1.6 Microturbinas ................................................................................................... 19 3.1.7 Clulas/ Pilhas de Combustvel ........................................................................ 22 3.1.8- Motores Stirling ................................................................................................. 25 3.2 - Tecnologias de Trigerao ................................................................................... 27 3.2.1 Unidades Produtoras de gua refrigerada ......................................................... 27 3.2.1.1- Chillers de compresso e de absoro ............................................................. 28 3.2.1.2- Chillers de adsoro ........................................................................................ 31 3.4 Comparao entre Tecnologias de Cogerao ..................................................... 33 4.1 Produo por Tecnologias e Sectores.................................................................... 34 4.2 Projectos de Cogerao .......................................................................................... 37

5. Trigerao em Portugal ............................................. 395.1 Projectos de Trigerao ...................................................................... 42 5.2 Instalaes Hospitalares ..................................................................... 445.2.1. Hospital Pedro Hispano ..................................................................................... 45 5.2.2. - Hospital Garcia de Horta .................................................................................... 46 5.2.3. - Hospital So Francisco Xavier ........................................................................... 47

6. Legislao ............................................................ 48 8. Referncias ........................................................... 53P.P.E. 2007/2008

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8.1 W W W ................................................................................................................. 53 8.2 Bibliogrficas ....................................................................................................... 54

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Cogerao e Trigerao

1. IntroduoA necessidade de diminuir os consumos de energia, no s por questes financeiras mas tambm por questes ambientais fez com que fossem feitos esforos no sentido da implementao de sistemas de energias renovveis ou mesmo com rendimentos o quanto mais elevados possveis. neste sentido que surge a Cogerao / trigerao pois consegue o reaproveitamento da energia desperdiada sob a forma de energia trmica, aumentado desta forma claramente o rendimento. A Cogerao, tambm denominada CHP (Combined Heat and Power), consiste na produo simultnea de energia elctrica (ELECTRICIDADE) ou mecnica e energia trmica (CALOR) atravs do mesmo combustvel numa determinada instalao. Por sua vez a Trigerao denominada por CHCP (Combined Heat, Cooling and Power) e um processo alargado de Cogerao produzindo electricidade, calor e frio . A sua implementao conhecida desde os anos 80 nos E.U.A. apesar de no ser at ai uma tecnologia completamente desconhecida.

2. Cogerao / Trigerao (Conceito)As centrais termoelctricas convencionais convertem apenas 1/3 da energia do combustvel em energia elctrica. O restante so perdas sob a forma de calor. O efeito adverso no ambiente derivado deste desperdcio bvio. Portanto, a necessidade de aumentar a eficincia do processo de produo de electricidade essencial e imperativa. Um mtodo para se conseguir isto atravs da Cogerao, em que mais de 4/5 da energia do combustvel convertida em energia utilizvel, resultando em benefcios financeiros e ambientais.

Figura 1.1 Balano energtico de um sistema convencional

Figura 1.2 Balano energtico de um sistema Cogerarao / Trigerao

No sector tercirio dos pases do Sul, as necessidades de aquecimento so limitadas a alguns meses de Inverno. H, contudo, necessidades de arrefecimento (ar condicionado) significativas durante os meses de Vero. A energia trmica proveniente de uma instalao de Cogerao pode, neste caso, ser utilizada para produzir frio, atravs de um ciclo de absoro.P.P.E. 2007/2008

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Sabendo que a Cogerao / trigerao um processo de produo de energia muito eficiente, possibilitando uma srie de benefcios, nesse sentido que a nvel local, pode reduzir significativamente a factura energtica do utilizador, enquanto que a um nvel global reduz o consumo das reservas de combustveis fsseis, conduzindo a uma reduo significativa do impacto ambiental do uso destes mesmos combustveis. Substituindo o combustvel fssil pelo calor que normalmente dissipado no processo de gerao de energia, este sistema tem uma eficincia trs, ou at mesmo quatro vezes superior ao convencional. Pode aplicar-se indstria e aos edifcios onde h necessidades de energia elctrica e energia trmica e, usualmente, em situaes em que o nmero de horas anuais de operao seja superior a 4.500 horas. As unidades de Cogerao / trigerao so classificadas segundo a sua dimenso como micro (