CREEM 2019

XXVI Congresso Nacional de Estudantes de Engenharia Mecânica

DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE CONVERSÃO DE ENERGIA DE UM MOTOGERADOR OPERANDO EM MODO DUAL FUEL COM BIOGÁS E ETANOL

Submission Author: Lucimar Amaral , MG , Brazil
Co-Authors: Lucimar Amaral, Fabricio José Pacheco Pujatti, Rita Sebastiao, Pedro Braga, Leonardo Lelis Dias
Presenter: Lucimar Amaral

doi://10.26678/ABCM.CREEM2019.CRE2019-0190

 

Abstract

O biogás produzido a partir da biodigestão de resíduos orgânicos, pode ser utilizado como combustível para motores de combustão interna, e é uma alternativa para o atendimento às demandas energéticas da sociedade à partir de uma fonte renovável e sustentável. Este trabalho determina a eficiência de conversão de energia de um conjunto motogerador constituído por um motor de combustão interna de 4 cilindros de ignição por centelha acoplado a um gerador de energia elétrica operando com biogás, em modo dual-fuel, com biogás e etanol. Para o cálculo da eficiência bruta de conversão de energia foi considerada a razão entre a taxa de energia química admitida pelo conjunto através dos combustíveis, e a potência de geração de energia elétrica pelo gerador. Para possibilitar a adequada comparação dos resultados, em todos os experimentos o gerador foi programado para gerar uma mesma potência de 8 kW, correspondente à carga aplicada ao motor. A eficiência bruta calculada para o motogerador operando somente com biogás foi de 20%. Para os experimentos com o conjunto operando em modo dual-fuel, a eficiência variou de 11% a 13%. Foi necessária a compressão do biogás foi necessária para a operação do motor, portanto calculou-se também a eficiência líquida de conversão de energia, que corresponde à eficiência energética do sistema considerando a dedução da potência consumida pelo compressor para a compressão do biogás utilizado. A eficiência líquida calculada foi de 14% para os experimentos com o motor operando somente com biogás e de 10% para os experimentos em modo dual-fuel. Nos experimentos em modo dual-fuel, ocorreu uma redução da eficiência em relação à operação somente com biogás, o que contraria a expectativa gerada através da revisão bibliográfica. Conclui-se que os resultados obtidos para os experimentos em modo dual-fuel indicam a necessidade de se realizar uma calibração extensiva do motor, com enfoque no ajuste da tabela de avanço de ignição, o que não foi possível através do aparato experimental disponível para este trabalho. Acredita-se ainda que a adaptação do sistema de forma a possibilitar a operação do motor submetido a cargas mais altas resultaria em valores de eficiência mais altos para todos os experimentos realizados.

Keywords

biogás, Etanol, DUAL FUEL, motogerador

 

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