Estudo técnico-económico do circuito de arrefecimento do motor a gás natural de um sistema de cogeração típico da indústria têxtil

Abstract

A indústria têxtil assume-se como um dos setores com maior percentagem de sistemas de cogeração baseados em motores de combustão interna. O aproveitamento da energia térmica relativo aos circuitos de arrefecimento do motor só se torna possível para temperaturas, inferiores a 100 oC, o que nem sempre é possível. Assim, os circuitos de arrefecimento, por terem de funcionar ininterruptamente, para assegurar um bom funcionamento do motor, representam um custo que se estende com a fase de exploração. Assim, para minimizar os custos de instalação e de operação com os circuitos de arrefecimento reveste-se de particular importância uma análise económica global, que tenha em conta os custos de instalação e exploração. No presente trabalho são estimados os encargos com a instalação e exploração de três circuitos de arrefecimento de um motor de combustão interna de um sistema de cogeração, típico da indústria têxtil. A análise económica é feita tendo em conta os custos dos componentes do circuito e a energia consumida com o funcionamento dos equipamentos instalados para uma base de tempo de 15 anos. De um modo geral, quanto menor o diâmetro da tubagem do circuito menores são os encargos com a construção da instalação. Já para os encargos de exploração do circuito, relativos ao consumo de energia com os equipamentos instalados, os custos diminuem com o aumento do diâmetro da tubagem. Os custos globais, correspondentes à soma das duas parcelas, mostram que não existe um diâmetro de tubagem comum aos três circuitos estudados, que aponte para o menor custo, o que faz com que seja necessário adotar diâmetros de tubagem e acessórios diferentes para cada circuito.

Abstract Textile industry is assumed as one of the sectors with highest percentage of cogeneration systems based on internal combustion engines applied. Thermal energy recovery from engine cooling circuit is only possible for temperatures below 100 °C, which is not always possible. Thus, as cooling circuits must operate continuously to ensure a smooth operation of the engine, to cost of construction of circuit must be add the cost of exploration phase. Consequently the minimization of installation and operational costs as a function of cooling circuits becomes important for a global economic analysis. In this paper is estimated the costs of installation and operation for three cooling circuits of an internal combustion engine of a cogeneration system, typical used in textile industry. The economic analysis is made taking into account the costs of circuit components and the energy consumption with the equipment installed for a period of time of 15 years. In general, as smaller is the diameter of the tube circuit lower is the costs of constructing. Cost related energy consumption with operation of the circuit decreases with tube diameter increasing. The overall costs, when costs of both phases are joined (installation and exploration of circuit), shows that there isn’t a common tube diameter acceptable for the three circuits, that leads to the lower cost, which impel to adopt different tube diameters and accessories for each circuit.