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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12917
Tipo: Dissertação
Título: Síntese e otimização de um sistema energético para um edifício do setor residencial em João Pessoa-PB
Autor(es): Melo, Filipi Maciel de
Primeiro Orientador: Carvalho, Monica
Resumo: O setor residencial é um consumidor tanto de energia elétrica quanto de energia térmica (frio e calor). Essas demandas podem ser atendidas de uma forma convencional, consumindo energia elétrica direto da rede, ou de uma forma não usual, por meio da produção simultânea de duas ou mais utilidades (cogeração). Um estudo de otimização deve ser realizado sempre que houver necessidade de garantir a viabilidade econômica de um sistema de fornecimento e conversão de energia. A otimização inclui não somente a configuração do sistema (equipamentos a instalar) mas também a estratégia operacional (como cada equipamento opera, ao longo do ano). Para esse estudo foi considerado os aspectos econômicos, técnicos e legais, com o objetivo de minimizar os custos anuais com o fornecimento de energia desse edifício. As demandas energéticas desse edifício foram calculadas pelo software Energy Plus, e são 83, 171 e 242 MWh/ano para calor (água quente), energia elétrica e refrigeração, respectivamente. O estudo de otimização foi realizado utilizando-se de programação linear inteira mista com o software Lingo, em uma edificação situada na cidade de João Pessoa, latitude -7,11° e longitude -34,86°. A edificação possui 20 pavimentos com dois apartamentos de 92 m2 em cada pavimento. A configuração otimizada do sistema foi tradicional: eletricidade comprada da rede elétrica atendeu diretamente a demanda de eletricidade, e por meio de uma caldeira elétrica e chiller mecânico, às demandas de calor e refrigeração, respectivamente. Esse resultado foi obtido devido a localização geográfica (baixa demanda de calor, impossibilitando a cogeração), e devido ao cenário econômico considerado, em especial ao alto preço da máquina de absorção, impossibilitando a trigeração. Análise de sensibilidade foi realizada variando o preço do gás natural, da energia elétrica, das demandas, do fator de amortização e da relação entre o preço da eletricidade e gás natural. A única variação que resultou em cogeração foi no aumento da relação entre o preço entre eletricidade e o preço do gás natural.
Abstract: The residential sector is a consumer of both electricity and thermal energy (cold and heat). These demands can be met in a conventional way, consuming electricity directly from the grid, or in an unusual way, through the simultaneous production of two or more utilities (cogeneration). An optimization study should be carried out whenever there is a need to ensure the economic viability of a power supply and conversion system. The optimization includes not only the system configuration (equipment to install) but also the operational strategy (how each equipment operates, throughout the year). For this study, the economic, technical and legal aspects were considered, in order to minimize the annual costs with the energy supply of this building. The energy demands of this building were calculated by Energy Plus software, and are 83, 171 and 242 MWh / year for heat (hot water), electricity and cooling, respectively. The optimization study was performed using mixed integer linear programming with Lingo software, in a building located in the city of João Pessoa, latitude -7.11 ° and longitude -34.86 °. The building has 20 floors with two apartments of 92 m2 on each floor. The optimum configuration of the system was traditional: electricity purchased from the electricity grid directly addressed the demand for electricity, and by means of an electric boiler and mechanical chiller, to the demands of heat and cooling, respectively. This result was obtained due to geographic location (low heat demand, making it impossible to use cogeneration), and due to the economic scenario considered, especially the high price of the absorption machine, making trigeration impossible. Sensitivity analysis was performed by varying the price of natural gas, electric energy, demand, the amortization factor and the relationship between the price of electricity and natural gas. The only variation that resulted in cogeneration was the increase of the price difference between electricity and natural gas.
Palavras-chave: Cogeração
Econômica
Otimização
Residencial
Trigeração
Cogeneration
Economic
Optimization
Residential
Trigeration
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Mecânica
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12917
Data do documento: 24-Jul-2017
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

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