Análise energética de um sistema de cogeração aplicado à indústria de rodas de liga leve.

Abstract

A matriz energética brasileira atual está configurada nos sistemas de geração hidrelétrica com apoio de sistemas de geração termelétrica. Vivemos uma situação na qual a matriz hidrelétrica está chegando a um limite de resposta ao aumento de demanda por eletricidade, fazendo com que o parque gerador termelétrico seja utilizado com maior frequência. Isso encarece a eletricidade ao consumidor final. A indústria de rodas de liga leve apresenta elevado consumo energético e, atualmente, com os problemas que atingem o setor elétrico brasileiro como as ameaças de déficit, riscos de interrupção do fornecimento e consecutivas elevações de tarifas, tem incentivado o investimento em autogeração, alternativas de reaproveitamento e racionalização de energia. O presente trabalho consiste em uma pesquisa exploratória, quantitativa, de caráter bibliográfico e de estudo de caso. A metodologia empregada está de acordo com as caracterizações energéticas da empresa, na qual se utilizou das formulações aplicáveis a partir dos princípios da termodinâmica, principalmente Primeira e Segunda Lei da Termodinâmica, e dos ciclos Diesel e Rankine. O sistema de cogeração proposto e analisado foi o de um motor de combustão interna associado a um trocador de calor operando em paridade elétrica e que obteve eficiência máxima de 73%. Para efeito de comparação, outro sistema empregando uma turbina a gás também foi analisado, cuja eficiência de cogeração atingiu 48%. A central de cogeração proposta, utilizando o motor de combustão interna, obteve o valor de eficiência aceitável e atendeu as necessidades energéticas da indústria. Já a proposta de cogeração utilizando a turbina a gás não obteve valor de eficiência de cogeração aceitável, contudo atendeu as necessidades energéticas da indústria.