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Análise de Sistemas de Rankine para Aproveitamento de Energia Térmica Residual de Baixa Entalpia na
Obtenção de Eletricidade
José Gabriel Rocha Jacinto

Relatório de Dissertação do MIEM

Orientador: Prof. José Luís Coelho Alexandre
Coorientador: Eng. Alexandre de Jesus Freire

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Julho 2013

“Quando a sabedoria entrar no teu coração e o próprio conhecimento se tornar agradável à tua própria alma, guardar-te-á o próprio raciocínio, resguardar-te-á o próprio discernimento.”
Provérbios 2:10, 11”

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Resumo
O crescente consumo energético associado à redução drástica de recursos naturais tem forte impacto no ecossistema terrestre, dado que muitas das fontes de energia provém de combustíveis fósseis. Sendo ainda, uma das outras preocupações existentes são os custos da energia. De uma forma geral, a Europa e outras zonas mundiais sofrem de escassez energética, pelo que recorrem à importação de grandes quantidades de energia. Deste modo, é importante encontrar soluções para uma utilização mais racional e eficiente da energia.
Este trabalho surge como uma oportunidade de aproveitar um conjunto de desperdícios resultantes de vários fatores. Por um lado existem os desperdícios térmicos em processos industriais, por outro uma forte pressão para retirar do mercado sistemas que utilizam fluidos frigorigéneos proibidos, inutilizando algumas máquinas frigoríficas. Sabendo que é possível converter energia de baixa exergia em eletricidade, à custa de ciclos CRO – ciclo de Rankine que utilizam fluidos orgânicos, pode-se aproveitar energia residual descartada e reutilizar os compressores helicoidais de máquina frigoríficas desativadas, para a função de expansor. O estudo de expansores helicoidais aplicados em CRO encontra-se bastante restringido ao meio académico mas apresentam bons resultados. O aproveitamento da energia