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Catégorie :Category: mViewer GX Creator App HP-Prime
Auteur Author: danilo rafael
Type : Application
Page(s) : 25
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Mis en ligne Uploaded: 15/08/2019 - 03:39:51
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Visibilité Visibility: Archive publique
Shortlink : http://ti-pla.net/a2295340

Description 

Distribuição de
Energia




Caros alunos, as videoaulas desta disciplina encontram-se no AVA
(Ambiente Virtual de Aprendizagem).
Unidade 4
Cogeração de energia, eficiência energética,
qualidade de energia elétrica de distribuição e
proteção de sistemas de distribuição.
.
Introdução da Unidade

Objetivos

 Cogeração de energia e eficiência energética;

 Qualidade de energia e proteção de sistemas elétricos.



Conteúdo programático

Aula 01 – Cogeração de energia, eficiência energética e qualidade de energia elétrica de
distribuição

Aula 02 – Proteção de sistemas de distribuição



Referências

[1] Disponível em: <http://www.inee.org.br>

[2] Dicas da Eletrobras Procel para economizar energia elétrica em residências e condomínios –
Procel: < ;www.procel.gov.br>

[3] Disponível em: <https://www.udop.com.br>
Aula 1 Cogeração de energia, eficiência
energética e qualidade de energia elétrica de
distribuição

Curiosidade e aspectos gerais da cogeração

Conhecida desde o século passado, a cogeração foi estudada e cogitada quando o
primeiro impacto no preço do petróleo e, efetivamente incrementada a partir da
década de 80. A cogeração surge como tecnologia importante garantindo maior
aproveitamento da energia disponível no combustível. Consiste na produção
combinada de calor e trabalho mecânico ou eletricidade, destinando-se ambos ao
consumo interno ou de terceiros, desta forma minimiza os terríveis efeitos da segunda
lei da Termodinâmica.
A segunda lei da termodinâmica ou segundo princípio da termodinâmica expressa que:
"a quantidade de entropia de qualquer sistema isolado termodinamicamente tende a
incrementar-se com o tempo até alcançar um valor máximo". Quando uma parte de
um sistema fechado interage com outra parte, a energia tende a dividir-se por igual,
até que o sistema alcance um equilíbrio térmico.


Vamos ao conceito de Entropia. É um conceito da termodinâmica que mede a
desordem das partículas de um sistema físico. A entropia é uma grandeza na
termodinâmica, representada pela letra S. Quanto maior for a desordem de um
sistema, maior será a sua entropia. Por exemplo, quando alguém entra na cozinha
encontra todos os utensílios e ingredientes organizados, conforme vai cozinhando, as
coisas começam a se desorganizar. Da mesma forma seria o sistema da entropia, ou
seja, quanto maior o processo de alteração de um estado, maior será a sua desordem.
As entropias são espontâneas, isso quer dizer que seguem princípios da natureza,
sendo portanto, irreversíveis.


Enunciado de Clausius: O calor não pode fluir, de forma espontânea, de um corpo de
temperatura menor, para um outro corpo de temperatura mais alta. Tendo como
consequência que o sentido natural do fluxo de calor é da temperatura mais alta para
a mais baixa, e que para que o fluxo seja inverso é necessário que um agente externo
realize um trabalho sobre este sistema.
Enunciado de Kelvin-Planck: É impossível a construção de uma máquina que,
operando em um ciclo termodinâmico, converta toda a quantidade de calor recebido
em trabalho. Este enunciado implica que, não é possível que um dispositivo térmico
tenha um rendimento de 100%, ou seja, por menor que seja, sempre há uma
quantidade de calor que não se transforma em trabalho efetivo.


Indicação de Leitura
Disponível em:
<https://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Termodinamica/2leidatermodin
amica.php>.


Definições de cogeração que impõem a produção de eletricidade estão vinculadas ao
histórico hidroelétrico brasileiro. Do ponto de vista estritamente termodinâmico, a
vantagem da cogeração é evidente, mas nem sempre o investimento requerido traz
rentabilidade positiva.
A vantagem da cogeração é afetada por fatores da legislação vigente. Sua lenta
implantação no Brasil parece ser decorrente do elevado custo financeiro associado ao
investimento inicial. No entanto, quando se considera a implementação de restrições
as emissões de poluentes atmosféricos, a necessidade de garantir autossuficiência
energética, a cogeração pode valorizar e viabilizar combustíveis regionais (renováveis
ou não) contribuindo para aumentar a eficiência e autonomia energética do País.
Ela requer menores recursos de capital para a geração elétrica quando comparada com
a hidroeletricidade ou mesmo com plantas de geração termoelétrica, por isto ela pode
provocar o aumento da participação de capital da iniciativa privada na produção
de energia. Ela reduz o impacto ambiental e traz reflexos positivos na produtividade.

As micros cogeração com potências que não ultrapassam 250 kW estão ligadas ao
conceito de energia descentralizada e localizada, isto é, ela é produzida onde é
consumida evitando-se perdas nas redes de distribuição.


Veja um exemplo na figura abaixo, onde o gerador utiliza um combustível, como gás
natural, que, no processo de combustão, libera calor e expande, gerando trabalho, que
movimenta um eixo acoplado a um gerador de energia elétrica. Os gases produtos da
combustão são eliminados pela exaustão. Porém, antes de serem descartados na
atmosfera, passam por uma caldeira de recuperação ou um chiller de absorção para
geração de vapor ou água gelada, respectivamente.
A combinação de geração de calor ao sistema de geração de energia elétrica permite o
melhor aproveitamento da energia contida no combustível, em quase 30% (eficiência
do sistema de geração elétrica ~65% à geração elétrica + geração de vapor ~85%).
Estrategicamente para uma empresa, além da melhor utilização dos recursos naturais,
podemos citar os seguintes benefícios:

 Gestão própria da geração de energia onde você sabe o que produz pois a
geração possui, na maioria dos casos, medidor de energia dedicado;

 Disponibilidade complementar (a mais) à rede de distribuição de energia;

 Redução da demanda de energia elétrica, no caso de cogeração de água gelada;

 Redução da demanda no horário de ponta, conforme já aprendemos em outra
aula sobre horários de consumo de energia do grupo A, os chamados horo
sazonais;


Videoaula
Agora, assista ao vídeo que fala sobre as vantagens e as desvantagens da cogeração
de energia.


Aplicações de cogeração são mais comuns em usina de álcool e açúcar, pois o
combustível utilizado (biomassa) é subproduto de sua produção, anteriormente
descartado como lixo. No entanto, a cogeração vem se espalhando também em
empresas de outros segmentos, principalmente em função do custo da energia elétrica
e de limitações de distribuição.
Destaca-se que no primeiro caso, as usinas são capazes de se autossustentar e
comercializar o excedente. Já no segundo, normalmente as indústrias apenas geram
para o seu consumo ou complemento, sem comercializar.
Abaixo mais um exemplo:




Fonte: Planta da GE.


Por cogeração é possível produzir simultaneamente energia elétrica e térmica, a partir
de uma única fonte de combustível, o gás natural.
O mercado potencial é de cerca de 3.500 MW só nas regiões Sudeste e Centro-Oeste
do País, segundo a Cogen (Associação da Indústria de Cogeração de Energia).
Hoje, na Holanda e Finlândia, a cogeração já representa mais de 40% da potência
instalada, conforme os dados do INEE (Instituto Nacional de Eficiência Energética). Na
maioria das vezes, processos industriais geram resíduos combustíveis. É o caso da
palha de arroz, sobras de papel ou o bagaço da cana, exemplos de biomassa, que antes
eram desprezados pelas usinas e fábricas, e que podem ser transformados em biogás.
Rico em metano, o biogás é processado pelos motores ou pelas turbinas.
Com isso, se tem uma quantidade de energia elétrica e calor, em forma de vapor ou
água quente, prontinha para ser usada no processo produtivo.
Quais são os benefícios da cogeração?
São muitos os benefícios. Com o uso do biogás para a cogeração de energia, o
desperdício é reduzido nos processos produtivos, além de substituir o uso de
combustíveis fósseis como derivados de petróleo. Em indústrias de alimentos e
bebidas por exemplo, é possível cortar até 10% dos custos em energia. Se
compararmos um sistema de cogeração com motor a gás e outro que utiliza
equipamentos de geração de eletricidade e calor separadamente, atingimos uma
economia de energia de até 50%.


Resolução Aneel 235/2016
Esta resolução estabelece os requisitos para a qualificação de centrais termelétricas
cogeradoras de energia e dá outras providências quanto à atividade de cogeração de
energia contribui para a racionalidade energética, possibilitando melhor
aproveitamento e menor consumo de fontes de energia, quando comparada à geração
individual de calor e energia elétrica.
Ela estabelece os requisitos para o reconhecimento da qualificação de centrais
termelétricas cogeradoras, com vistas a participação nas políticas de incentivo ao uso
racional dos recursos energéticos.
Estabelece ainda que o termo cogeração significa o processo operado numa instalação
específica para fins da produção combinada das utilidades calor e energia mecânica,
esta geralmente convertida total ou parcialmente em energia elétrica, a partir da
energia disponibilizada por uma fonte primária, observando que a instalação específica
denomina-se central termelétrica cogeradora, cujo ambiente não se confunde com o
processo ao qual está conectada, sendo que, excepcionalmente e a pedido do
interessado, a cogeração poderá alcançar a fonte e as utilidades no processo, além das
utilidades produzidas pela central termelétrica cogeradora a que está conectado,
condicionando aquelas à exequibilidade de sua completa identificação, medição e
fiscalização, a critério exclusivo da ANEEL...

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