Análise energética e exergética de um ciclo rankine com aquecimento distrital : estudo de uma planta termelétrica

Este trabalho tem por objetivo simular e analisar uma usina termelétrica a carvão em várias condições de funcionamento. A usina simulada neste trabalho é a AVV 1 localizada em Copenhague, Dinamarca. A AVV 1 é uma usina de geração de potência e aquecimento distrital que pode funcionar em várias condições de carga. A simulação da usina supracitada foi tema de um concurso de simuladores proposto no congresso ECOS 2003 realizado em Copenhague, Dinamarca. Para a realização deste trabalho foi construído um programa na linguagem FORTRAN 90. Cada componente da usina é modelado através de equações de balanço de massa e energia, e o sistema completo tem sua solução obtida pelo método de substituição sucessiva. Para viabilizar essa solução é necessário também implementar uma rotina de cálculo de propriedades do fluido de trabalho. No caso estudado, o fluido de trabalho da usina é a água e a formulação utilizada para o cálculo de suas propriedades nos diversos estados é a IAPWS IF-97. A usina é simulada em dois modos de operação: modo de condensação, onde ocorre apenas geração de eletricidade, e em modo de contrapressão, onde há geração de eletricidade e aquecimento distrital, conforme nomenclatura sugerida pela organização do concurso No modo de condensação, são feitas quatro séries de simulações variando a carga de 100% a 40%. Cada série contém um conjunto de hipóteses quanto à variação das eficiências isoentrópicas e pressões das turbinas em função da vazão mássica. No modo de contrapressão, a usina é simulada funcionando com 100% da carga. O programa desenvolvido calcula as propriedades para qualquer ponto de trabalho ao longo da planta, assim como a eficiência da mesma, a potência gerada, e todas as vazões mássicas pertinentes. Além disso, é feita também uma análise exergética da planta. A simulação demonstrou que a planta possui uma eficiência global de 42,02% com uma geração de 250,2 MW em 100% de carga no modo de condensação. Nessas mesmas condições, do ponto de vista exergético, a eficiência encontrada é de 37,21%. No modo de contrapressão, a usina apresenta uma eficiência exergética de 40,19% com um aproveitamento energético de 90,55%. Por fim, é possível também verificar a comportamento da eficiência da planta e a variação de água de resfriamento do condensador com a carga. Os resultados gerados são próximos àqueles encontrados pelos diversos pesquisadores que abordaram o problema.

Aplicação do ciclo rankine orgânico alimentado termicamente pela queima da casca do arroz e resíduos de madeira

With the growing world energy demand mainly from developing countries like Brazil, Russia, India and China, the search for efficient sources of energy becomes a challenge for the coming years. Among the most widely used alternative sources, biomass is the one that grows in a more pronounced way. This study will assess the real possibility of having it as a heat source in an Organic Rankine Cycle, which employ heat transfer fluids as working fluids instead of water. From a regional data collection in agricultural production and their potential rice production and the resulting husk was defined as more appropriate. The availability of husks together with an amount of eucalyptus wood, provided by a company in the region on a monthly basis, were analyzed, and the low participation of the wood was discarded by the thermal contribution of little significance. Based on this, it was established the calorific value of fuel for thermodynamic calculations and the cycle to be used. It was then carried out the choice of working fluid from the literature and their availability in the library of software used for the simulations, the Engineering Equation Solver - ESS. The fluid most appropriate for the burning of biomass, Octamethyltrisiloxane (OMTS), was not included in the software and so the R227ea and R134a were selected. After the initial parameters modeling definition, as condensing temperature, efficiency and live steam conditions, the simulations were performed, and only the R227ea remained within the feasible thermodynamic and technological ranges. With this fluid the turbine power output was 265.7 [kW] for a scenario of 24 hours/day burning, 800.3 [kW] to biomass burning for 8 hours/day and 2134 [kW] for burning only 3 hours/day. The thermal efficiency of the cycle remained in the range of 6%, and for plants operating with the most... (Complete Abstract click eletronic access below)

Aplicación del ciclo orgánico de Rankine para el aprovechamiento de calor residual en una refinería

Este proyecto tiene por objeto el aprovechamiento de calor residual de corrientes de refinería, con bajo nivel térmico y su transformación en energía eléctrica, mediante el ciclo orgánico de Rankine (ORC). Este proceso es similar al ciclo básico de Rankine pero en vez de agua utiliza un fluido orgánico de elevado peso molecular. Este tipo de ciclos se puede utilizar para recuperar calor de fuentes de baja temperatura. Este calor se convierte en trabajo útil que se transforma en electricidad. El principio de trabajo del ciclo orgánico de Rankine es un fluido de trabajo en fase líquida que se bombea a una caldera, donde se evapora y tras pasar a través de una turbina, se condensa de nuevo para iniciar el ciclo. Para la elección de las tecnologías ORC se realizó un estudio de las disponibles en el mercado y se llevó a cabo un análisis de las corrientes con calor residual disponibles en la refinería. Seleccionadas las tecnologías, se realizó un análisis de viabilidad del uso de ciclos ORC para el aprovechamiento de la energía residual en la refinería. Los resultados confirmaron que la aplicación de estos ciclos ORC es rentable, desde el punto de vista económico, técnico y medioambiental. ABSTRACT The objective of the project is the utilization of waste heat from low thermal refinery streams and its subsequent transformation into electrical energy through the application of Organic Rankine Cycle (ORC). This process is similar to Rankine’s basic cycle but instead of water it uses a heavier molecular organic fluid. This type of cycles can be put into use to recover heat from low temperature sources. The heat transforms into useful energy that is converted into electricity. The working principle of the Organic Rankine Cycle is an active fluid in liquid phase which is pumped into a boiler where it evaporates and, after passing through a turbine, it condenses once more restarting the whole cycle over again. Before choosing the ORC technologies, a study was conducted on those products available in the market and an analysis of the waste streams in the refinery was also carried out. Having chosen the technologies, a feasibility study was performed on the use of ORC cycles for the re-utilization of waste energy in the refinery. The results confirmed that the use of ORC cycles is profitable, making it attractive from an economical, technical and environmental point of view.

Analisi e simulazione di un ciclo Rankine organico per il recupero di energia a bassa entalpia.

Questo lavoro è incentrato sull'analisi e la simulazione di un ciclo Rankine a fluido organico (ORC) per la produzione di energia da calore a bassa entalpia. Il lavoro è stato svolto in collaborazione con l'università di Gent, in Belgio, in particolare grazie al Prof. De Peape e all' Ing. Steven Lecompte; il lavoro in Italia è stato coordinato dal Prof. De Pascale. L'obiettivo principale della tesi è stata la creazione un modello computazionale in grado di descrivere le prestazioni dell'impianto a carico parziale. Ogni elemento dell'impianto è stato analizzato e modellizzato secondo un approccio di simulazione originale in Matlab. I componenti ottenuti sono stati poi combinati a formare la simulazione dell'intero sistema; questa è in grado di prevedere la potenza prodotta ed il rendimento del ciclo al variare delle condizioni esterne. I risultati ottenuti dalle simulazioni sono stati poi confrontati con i dati sperimentali raccolti sull'impianto di prova dell'Università. Questo confronto dimostra un buon accordo dei risultati previsti con quelli misurati. L'errore relativo massimo ottenuto per la potenza elettrica è sotto il 7%, così come quello sul rendimento; Gli errori relativi a pressione ed entalpie sono in genere sotto il 5%. Il modello può perciò dirsi validato e rappresenta un valido strumento di analisi per comprendere la risposta ai carichi parziali anche al di fuori del range di calibrazione. Il modello è stato infine utilizzato per costruire delle mappe del carico parziale e analizzare l'influenza delle variabili del ciclo. Ulteriori applicazioni delle mappe prodotte sono proposte a fine del lavoro.

Ciclo de cogeração a partir de resíduos de poda de árvores na cidade de Guaratinguetá

The current socio-economic situation has brought a need to look for alternative ways to get energy that allow reducing the high dependence on fossil fuel sources while deflect from the climate change arising from the result of the use of these energy resources. Renewable sources of energy, low and medium temperature appear as high potential of energy resources, which have a major influence on the way of life of the people to enable decentralized energy production. In Brazil, in particular, have also the need to decentralize the energy grid, currently focused on energy from water source. The current water crisis, exemplifies the urgency of betting on other energy sources, as a way to help in emergency situations such as the current one. Therefore, this study evaluates the possibility of using biomass as a heat source in a Rankine Cycle Organic where instead of water; it uses thermal fluid as working fluid, was compared the urban areas of the city of Guaratinguetá with the urban area of the metropolitan region of São Paulo. Thus, it was established two scenarios, so it was possible to establish the cycle to be used

Ciclo de cogeração a partir de resíduos de poda de árvores na cidade de Guaratinguetá

The current socio-economic situation has brought a need to look for alternative ways to get energy that allow reducing the high dependence on fossil fuel sources while deflect from the climate change arising from the result of the use of these energy resources. Renewable sources of energy, low and medium temperature appear as high potential of energy resources, which have a major influence on the way of life of the people to enable decentralized energy production. In Brazil, in particular, have also the need to decentralize the energy grid, currently focused on energy from water source. The current water crisis, exemplifies the urgency of betting on other energy sources, as a way to help in emergency situations such as the current one. Therefore, this study evaluates the possibility of using biomass as a heat source in a Rankine Cycle Organic where instead of water; it uses thermal fluid as working fluid, was compared the urban areas of the city of Guaratinguetá with the urban area of the metropolitan region of São Paulo. Thus, it was established two scenarios, so it was possible to establish the cycle to be used

Waste Heat Recovery Systems: Numerical and Experimental Analysis of organic Rankine Cycle Solutions

This thesis aims to present the ORC technology, its advantages and related problems. In particular, it provides an analysis of ORC waste heat recovery system in different and innovative scenarios, focusing on cases from the biggest to the lowest scale. Both industrial and residential ORC applications are considered. In both applications, the installation of a subcritical and recuperated ORC system is examined. Moreover, heat recovery is considered in absence of an intermediate heat transfer circuit. This solution allow to improve the recovery efficiency, but requiring safety precautions. Possible integrations of ORC systems with renewable sources are also presented and investigated to improve the non-programmable source exploitation. In particular, the offshore oil and gas sector has been selected as a promising industrial large-scale ORC application. From the design of ORC systems coupled with Gas Turbines (GTs) as topper systems, the dynamic behavior of the GT+ORC innovative combined cycles has been analyzed by developing a dynamic model of all the considered components. The dynamic behavior is caused by integration with a wind farm. The electric and thermal aspects have been examined to identify the advantages related to the waste heat recovery system installation. Moreover, an experimental test rig has been realized to test the performance of a micro-scale ORC prototype. The prototype recovers heat from a low temperature water stream, available for instance in industrial or residential waste heat. In the test bench, various sensors have been installed, an acquisitions system developed in Labview environment to completely analyze the ORC behavior. Data collected in real time and corresponding to the system dynamic behavior have been used to evaluate the system performance based on selected indexes. Moreover, various operational steady-state conditions are identified and operation maps are realized for a completely characterization of the system and to detect the optimal operating conditions.

Características espectrais da soja ao longo do ciclo vegetativo com imagens landsat 5/TM em área agrícola no oeste do Paraná

The objective of this study was to analyze changes in the spectral behavior of the soybean crop through spectral profiles of the vegetation indexes NDVI and GVI, expressed by different physical values such as apparent bi-directional reflectance factor (BRF), surface BRF, and normalized BRF derived from images of the Landsat 5/TM. A soybean area located in Cascavel, Paraná, was monitored by using five images of Landsat 5/TM during the 2004/2005 harvesting season. The images were submitted to radiometric transformation, atmospheric correction and normalization, determining physical values of apparent BRF, surface BRF and normalized BRF. NDVI and GVI images were generated in order to distinguish the soybean biomass spectral response. The treatments showed different results for apparent, surface and normalized BRF. Through the profiles of average NDVI and GVI, it was possible to monitor the entire soybean cycle, characterizing its development. It was also observed that the data from normalized BRF negatively affected the spectral curve of soybean crop, mainly, during the phase of vegetative growth, in the 12-9-2004 image.

Comparação entre diferentes ciclo simuladores e ciclismo em velódromo : testes de desempenho máximo de 5 quilômetros

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Mudanças do desempenho da força explosiva durante um ciclo anual em voleibolistas na puberdade

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Mortes por doenças infecciosas em mulheres: ocorrências no ciclo gravídico-puerperal

OBJETIVO: Descrever os óbitos por doenças infecciosas como causa básica ou múltipla, caracterizando os casos de doença infecciosa preexistente ou desenvolvida na gravidez, aqueles que são mortes maternas por causas obstétricas indiretas e os óbitos por Aids ou outras doenças infecciosas, ocorridos no ciclo gravídico puerperal, havendo dúvidas na classificação. MÉTODOS: Adotou-se a metodologia RAMOS (partindo-se da declaração de óbito -DO- original, dados reais são resgatados por entrevista domiciliar, consultas a prontuários hospitalares e laudos de autopsia; elaborando-se uma nova DO, com as reais causas de morte). População foi constituída pelos óbitos femininos de 10 a 49 anos, de residentes nas capitais brasileiras, do 1º semestre de 2002. As causas foram analisadas em básicas e múltiplas. RESULTADOS: Dos 7.332 óbitos, 917 apresentaram uma doença infecciosa como causa básica (Aids e tuberculose, principalmente). Em 37 casos, a falecida estava no ciclo gravídico puerperal ampliado (englobando, inclusive, mortes ocorridas de 43 dias até um ano pós-parto); 10 não foram classificadas como obstétricas indiretas permanecendo como infecciosas e 14 eram obstétricas indiretas. Quanto às causas múltiplas, para 791 mortes, cujas causas básicas não eram maternas nem infecciosas, houve 1.016 menções de doenças infecciosas (média de 1,28 menção/óbito). CONCLUSÃO: Como o número de mortes maternas é pequeno, recomenda-se, que investigações dos casos graves de complicações da gravidez, parto e puerpério que não faleceram (near-miss) sejam feitas, pois, sendo mais numerosos, representam importante subsídio para estudos da mortalidade materna.

Dietas com nitrogênio não-proteico para fêmeas bovinas superovuladas sem prévia adaptação durante curto tempo e em diferentes fases do ciclo estral

Objetivou-se neste estudo avaliar o efeito do fornecimento, sem prévia adaptação, durante curto tempo e em diferentes fases do ciclo estral, de dietas contendo nitrogênio não-proteico (NNP) na produção, na qualidade e no grau de desenvolvimento de embriões recuperados em fêmeas bovinas superovuladas. Sessenta e oito vacas Nelore foram distribuídas em três grupos: um controle e dois com fornecimento de ureia antes (UA = do dia -5 ao dia 0) e após (UD = dia 0 ao dia 5) a inseminação artificial. As vacas foram mantidas em pastagem e receberam concentrado (3,0 kg/animal/dia) durante 16 dias. Foram formulados dois concentrados, e as dietas totais (concentrado e consumo estimado de pastagem) apresentaram 12,0% (dieta controle) e 14,6% (dieta NNP) de proteína bruta (PB). As vacas foram sincronizadas, superovuladas e inseminadas. Sete dias (dia 7) após a inseminação (dia 0), realizou-se a colheita e análise dos embriões. Amostras de sangue foram coletadas nos dias -5, 0 e 5 para determinação da concentração de nitrogênio ureico plasmático (NUP), glicose, insulina e progesterona. A época de fornecimento de ureia influenciou as concentrações médias de NUP nos dias -5, 0 e 5, mas não tiveram efeito nas concentrações de glicose, insulina e progesterona. O período de fornecimento da ureia teve efeito na porcentagem de mórulas compactas em relação ao total de estruturas (UA = 51,4 vs. UD = 15,3%), em relação ao total de oócitos fecundados (UA = 62,5 vs. UD = 30,6%) e em relação ao total de embriões viáveis (UA = 68,8 vs. UD = 38,6%). No grupo que recebeu ureia depois da inseminação artificial, houve redução de 70,2% da proporção de mórulas compactas por total de estruturas em relação ao grupo que recebeu ureia antes da inseminação. Dietas com nitrogênio não-proteico fornecidas imediatamente após a inseminação promovem aceleração do desenvolvimento embrionário inicial.

Colet??nea planejamento e or??amento governamental: volume 2: o ciclo or??ament??rio: uma reavalia????o ?? luz da Constitui????o de 1988

Abordagem t??cnico-jur??dica do tema ciclo or??ament??rio. Aprecia????o das modifica????es introduzidas pela Constitui????o de 1988 no ciclo or??ament??rio tradicional. Detalhamento de cada uma das fases e explicita????o de suas atividades, problemas e singularidades. Avalia????o prospectiva das tend??ncias, no que se refere ao aprimoramento de processos cr??ticos ??s v??rias fases do ciclo or??ament??rio.

Carreiras de executivos p??blicos e o ciclo de pol??ticas p??blicas: a experi??ncia dos gestores governamentais no governo federal do Brasil

Este estudo coloca em discuss??o o papel do corpo de administradores p??blicos do Governo Federal brasileiro, constitu??do pela Carreira de Especialistas em Pol??ticas P??blicas e Gest??o Governamental, na fun????o de formuladores, implementadores e avaliadores de pol??ticas p??blicas na Administra????o P??blica Federal Brasileira. A carreira foi criada pelo Governo Federal em 1989, com a inten????o do Governo Federal de prover a Administra????o P??blica de quadros altamente qualificados com miss??o de implementar uma reforma de Estado que garantisse maior transpar??ncia e melhoria da qualidade dos servi??os p??blicos oferecidos ?? sociedade. No entanto, o modelo original foi bastante modificado, perdendo algumas de suas caracter??sticas essenciais, devido ?? influ??ncia de grupos de press??o, como outras carreiras e institui????es do governo federal. Uma das principais mudan??as diz respeito ?? posi????o que a carreira ocuparia dentro do desenho do Estado. Em sua concep????o inicial, ela se situaria acima das demais carreiras existentes, tanto em hierarquia quanto em termos remunerat??rios, na implementa????o do projeto, contudo, foi igualada ??s demais, passando a compor um corpo profissional altamente qualificado e vers??til, mas com remunera????o e posi????o hier??rquica no mesmo n??vel de outras carreiras. Apesar dessas mudan??as, a carreira ainda ?? considerada como de alto escal??o e integrante dos escal??es superiores da Administra????o Federal e do seu ???N??cleo Estrat??gico???.

O laboratório de ensino de matemática nas práticas do 4º ciclo do ensino fundamental

Nem sempre a Matemática é vista de forma favorável pelos alunos do Ensino Fundamental. Na realidade, o que temos observado na prática, é que toda turma que conhecemos apresenta um grupo significativo de alunos com preconceitos e resistência a respeito do que acreditam ser a Matemática. Isso tem motivado algumas reflexões, alguns estudos e algumas experiências de vários autores e professores acerca do Ensino. Dentre elas, destacam-se as práxis de laboratório para o ensino da Matemática. Em particular, pretendo abordar as práticas de Laboratório de Matemática para o 8º e 9º ano do Ensino Fundamental, o chamado 4º ciclo, principalmente pela disponibilidade do material humano (alunos/turmas de 8º e 9º ano) a quem tenho tido por anos a oportunidade de lecionar. Como paralelo ao trabalho que venho propor está o livro didático que temos adotado nos últimos anos, Matemática Bianchini de Edwaldo Bianchini. Ele será minha referência ao propor as práticas complementares em laboratório nos quatro grandes eixos de estudo da Matemática do Ensino Fundamental: Números e Operações, Espaço e Forma, Grandezas e Medidas e Tratamento da Informação. Frente a tal desafio, foram utilizados, como referencial teórico, Mendes, Almeida, Lachinni, Polya, os Parâmetros Curriculares Nacionais entre outros, complementando-se com literatura digital publicada na internet em forma de artigos, monografias, etc.