Balanço Energético v4

...

Os procedimentos para colocar a central em paralelo com a concessionária são complexos, e envolvem um procedimento muito detalhado junto ao quadro elétrico. Sem muitos detalhes, que não são o foco deste relatório, é importante que os sistemas tenham mesma tensão, mesma frequência e mesmo ângulo de fase.

Dados medidos:

Grandezas (unidade)

Medição 1

Medição 2

Tempo (s)

12,75

9,31

Volume de comb. (ml)

25

25

Potência eletr. (kW)

15

26

Corrente (A)

45

70

Vazão de água (l/min)

34

34

Temperatura de entr. (ºC)

55

63

Temperatura de saí. (ºC)

48

54

Temperatura de esc. (ºC)

138

220

Pressão (mmH20)

202

195

Corrente atr. = 60 A

Potência eletr. = 23 kW

Temperatura amb. = 23 ºC

Pressão média = 699 mmHg

Formulação utilizada:

Consumo de combustível:

ṁ = (kg/h)[pic 1]

Onde V é o volume consumido (l), é a massa específica (kg/l), e t é o tempo de consumo do combustível (h). = 0,853 (kg/l);[pic 2][pic 3]

Massa específica do ar:

ar = (kg/m³)[pic 4][pic 5]

Onde Pb é a pressão barométrica local (N/m²), R = 287 (J/kgK), Ta é a temperatura ambiente em K, = pressão de coluna d’água (N/m²). N/m³ e N/m³ar;[pic 6][pic 7][pic 8]

Massa de ar admitida:

ṁar = (kg/h)[pic 9]

Onde d = 0,045 (m) é o diâmetro do orifício, c = 0,59 (-) é o coeficiente do orifício, g = 9,785 (m/s²) é a aceleração da gravidade em Itajubá/MG, = 996,0 (kg/m3) é a massa específica da água, é a massa específica do ar e é a diferença de pressão na admissão (mH2O) ;[pic 10][pic 11][pic 12]

Massa total descarregada: soma das vazões da água e do combustível;

Eficiência elétrica: medida em função da corrente e da eficiência do gerador;

Potência de eixo:

(kW)[pic 13]

Onde é a potência elétrica do gerador (kW) e é o rendimento do gerador (%);[pic 14][pic 15]

Potência do combustível:

(kW)[pic 16]

Onde é o poder calorífico inferior = 43000 kJ/kg e é a massa de combustível (kg/s);[pic 17][pic 18]

Potência perdida no motor:

(kW)[pic 19]

Onde é a potência do combustível (kW) e é a potência elétrica do gerador (kW);[pic 20][pic 21]

Potência perdida no sistema de refrigeração do motor:

(kW) [pic 22]

Onde é a vazão de água (m³/s), é a massa específica da água (kg/m³), é o calor específico da água = 4,179 (kJ/kgK) e as temperaturas de entrada e saída da água no radiador (K);[pic 23][pic 24][pic 25][pic 26]

Potência perdida no sistema de escape do motor:

kW)[pic 27]

Onde é a vazão mássica de ar (kg/s), é a vazão mássica de combustível (kg/s), é o calor específico médio dos gases de escape e as temperaturas de entrada e saída dos gases de escape (K);[pic 28][pic 29][pic 30][pic 31]

Potência perdida no atrito do motor:

(kW);[pic 32]

Potência restante perdida do motor:

(kW)[pic 33]

Dados Calculados:

Grandezas (kW)

Dados 1

Dados 2