https://hdl.handle.net/1884/74978 2026-05-21T18:33:26Z https://hdl.handle.net/1884/102192 Avaliação técnica e econômica da aplicação de uma turbina redutora de pressão como estratégia de eficiência energética em indústrias que utilizam válvulas redutoras de pressão Resumo: No contexto da busca por eficiência energética, este trabalho tem como objetivo avaliar a viabilidade técnica e econômica da instalação de uma turbina redutora de pressão (TRP) em paralelo à válvula redutora de pressão (VRP), utilizadas em processos industriais que operam com vapor saturado. A proposta busca recuperar parte da energia na etapa de redução de pressão, convertendo-a em energia elétrica, sem comprometer o fornecimento de vapor ao processo final. O estudo foi desenvolvido com base em um caso real de uma indústria alimentícia localizada no estado do Paraná, Brasil, que utiliza VRPs para redução de pressão em diferentes etapas do processo produtivo. A análise envolveu o levantamento de dados operacionais, simulação termodinâmica e projeções econômico-financeiras. Os resultados indicaram que o projeto de implantação da TRP é economicamente viável, apresentando um VPL de R$6,74 milhões, uma TIR de 42% e payback descontado de 3,56 anos. Adicionalmente, a análise de sensibilidade demonstrou que o custo da energia elétrica é a variável de maior influência sobre a atratividade do projeto, dentre as variáveis consideradas. Conclui-se que a utilização de turbinas em paralelo às VRPs representa uma alternativa promissora para a cogeração de energia em plantas industriais, promovendo sustentabilidade, economia e eficiência energética; Abstract: In the context of the pursuit of energy efficiency, this study aims to evaluate the technical and economic feasibility of installing a backpressure turbine (BPT) in parallel with a pressure reducing valve (PRV), used in industrial processes that operate with saturated steam. The proposal seeks to recover part of the energy dissipated during the pressure reduction stage, converting it into electrical energy, without compromising the steam supply to the end-use process. The study was based on a real case in a food industry located in the state of Paraná, Brazil, which uses PRVs to reduce steam pressure in different stages of its production process. The analysis involved the collection of operational data, thermodynamic simulation, and economicfinancial projections. The results indicated that the implementation of the BPT is economically viable, with a Net Present Value (NPV) of BRL 6.74 million, an Internal Rate of Return (IRR) of 42%, and a discounted payback period of 3.56 years. Additionally, the sensitivity analysis showed that the electricity cost is the most influential variable on the project’s attractiveness among those considered. The conclusion is that the use of a turbine in parallel with PRVs represents a promising alternative for energy cogeneration in industrial plants, promoting sustainability, cost savings, and energy efficiency Orientador: Prof. MSc. Rafael Gentilini; Coorientador: Prof. Dr. João da Silva Dias; Monografia (especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Curso de Especialização em Eficiência Energética e Geração Distribuída; Inclui referências 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/101860 Análise de viabilidade de microrrede fotovoltaica com armazenamento em baterias para confiabilidade energética Resumo: Este trabalho teve como objetivo analisar a viabilidade técnica e econômica da implantação de uma microrrede fotovoltaica com banco de baterias na empresa X Transportes. A proposta surgiu da necessidade de garantir maior confiabilidade no fornecimento de energia elétrica diante de falhas recorrentes da rede da concessionária. A empresa já possuía um sistema fotovoltaico on-grid em operação, que reduzia a fatura energética, mas que não oferecia suporte durante interrupções. Foram levantados dados referentes à frequência e à duração das quedas de energia, bem como seus impactos operacionais e financeiros. A microrrede proposta demonstrou capacidade de suprir cargas críticas durante falhas curtas, além de possibilitar o uso estratégico da energia armazenada em horários de ponta. Contudo, a análise demonstrou que o banco de baterias dimensionado para suprir as falhas de curta duração não possui capacidade limitada para gerar economia expressiva nos custos tarifários, estratégia que exigiria um investimento em um banco de maior capacidade. Os resultados indicaram que a solução é tecnicamente viável e economicamente atrativa, com um tempo de retorno do investimento (payback) estimado em 2 anos e 7 meses, trazendo benefícios adicionais como maior confiabilidade, redução do uso de geradores a diesel e alinhamento da empresa a práticas de sustentabilidade; Abstract: This study aimed to analyze the technical and economic feasibility of implementing a photovoltaic microgrid with a battery bank at the company X Transportes. The proposal arose from the need to ensure greater reliability in the electricity supply amidst recurrent failures from the utility grid. The company already had an on-grid photovoltaic system in operation, which reduced its energy bill but offered no support during outages. Data regarding the frequency and duration of power outages were collected, as well as their operational and financial impacts. The proposed microgrid demonstrated the capacity to supply critical loads during short outages and to enable the strategic use of stored energy during peak hours. However, the analysis showed that the battery bank, sized to cover short-duration failures, has limited capacity to generate significant savings on tariff costs, a strategy that would require an investment in a larger-capacity battery bank. The results indicated that the solution is technically feasible and economically attractive, with an estimated investment payback period of 2 years and 7 months, bringing additional benefits such as greater reliability, reduced use of diesel generators, and alignment with sustainability practices Orientador: João Américo Vilela Junior; Monografia (especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de tecnologia, Curso de Especialização em Eficiência Energética e Geração Distribuída; Inclui referências 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/76934 Avaliação de hosting capacity de geração distribuída fotovoltaica em redes de distribuição Resumo: O desenvolvimento da tecnologia de fontes renováveis em específico de sistemas solares fotovoltaicos trouxe consigo uma grande quantidade de solicitações de acesso a rede. As concessionárias de energia elétrica devem responder cada acesso, verificando se a rede suporta a nova geração, mantendo seus parâmetros operacionais em níveis seguros. Assim, o hosting capacity entra como uma ferramenta de auxílio para a concessionária, analisando os dados da rede e implementando uma metodologia que busque níveis seguros de injeção da geração distribuída. Neste trabalho foram levantados dados de uma rede real e simulados cenários para 24 horas no software OpenDSS, com diferentes níveis de inserção de geração distribuída fotovoltaica. O cenário 01 é a rede sem inserção de geração distribuída, o cenário 02 é o estado atual de geração distribuída da rede, os cenários 03, 04 e 05 possuem os valores de geração distribuída igual a 100%, 115% e 130%, respectivamente, em função da carga instalada no cenário 02. Para cada cenário foram analisados os níveis de tensão, fluxo de potência na subestação, consumo e perdas elétricas. Para cenários com maiores níveis de injeção da geração distribuída notou-se um aumento dos níveis de tensão e redução do fluxo de potência na subestação em horários em que a geração fotovoltaica era máxima. Foram analisadas as condições de hosting capacity e ponderadas a partir de metodologias, sendo que cada metodologia apresenta os cenários que cabem nas condições do hosting capacity. A complementariedade dos métodos traz condições mais seguras nos níveis de geração distribuída que a rede é capaz de acomodar; Abstract: The development of renewable energy technology, specifically solar photovoltaic systems, brought a large number of requests for access to the grid. Electricity concessionaires must respond to each access, verifying if the network supports the new generation, keeping its operational parameters at safe levels. Thus, the hosting capacity is used as an aid tool for the concessionaire, analyzing network data and implementing a methodology that seeks safe levels of injection of distributed generation. In this work, data from a real network were collected and scenarios were simulated with different levels of insertion of distributed generation. For each scenario, voltage levels, power flow in the substation, consumption and electrical losses were analyzed. For scenarios with higher levels of injection of distributed generation, an increase in voltage levels and a reduction in power flow in the substation was noted at times when the photovoltaic generation was at its maximum. The hosting capacity conditions were analyzed and weighted using methodologies. Each methodology presents the scenarios that fit the hosting capacity conditions. The complementarity of the methods brings safer conditions in the distributed generation levels that the network is able to accommodate Orientador: Prof. Dr. Alexandre Rasi Aoki; Coorientador: M.Sc. Thaís Marzalek Blasi; Monografia (especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Curso de Especialização em Eficiência Energética e Geração Distribuída; Inclui referências 2021-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/96528 Tecnologias aplicadas na refrigeração doméstica que podem diminuir o consumo de energia elétrica no Brasil Resumo: Com o desenvolvimento socioeconômico brasileiro nos últimos vinte anos, a população tem maior acesso a bens de consumo fazendo com que a eletricidade consumida apresente crescimento acelerado, resultando na necessidade de altos investimentos em geração e transmissão de energia elétrica. Em contrapartida, as instituições governamentais responsáveis pelo consumo de energia têm tomado ações de baixa representatividade para o aumento da eficiência energética dos eletrodomésticos mais impactantes, o que reduziria a necessidade em investimentos. No Brasil, a energia elétrica necessária ao funcionamento de um refrigerador doméstico representa de 25% a 50% do consumo total de uma residência, dependendo da classe social. A maioria das tecnologias de geração renováveis, consideradas limpas, ainda não atingiram uma eficiência satisfatória, demonstrando assim a necessidade de buscar outros caminhos para solucionar ou amenizar a questão energética. Como uma das principais linhas de pesquisa e desenvolvimento deste novo problema surge a eficiência energética. Apesar de nos últimos 20 anos existir um considerável progresso na eficiência dos refrigeradores no Brasil, grande parte dos equipamentos do estoque são ineficientes e obsoletos e estão em operação consumindo até cinco vezes mais eletricidade quando comparados com modelos eficientes disponíveis no mercado. O presente trabalho identifica as principais tecnologias presentes ao redor do mundo, que podem ser utilizadas para reduzir o consumo dos aparelhos refrigeradores. Orientador: Prof. Dr. Christian Scapulatempo Strobel; Monografia (especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Curso de Especialização em Energias Renováveis e Eficiência Energética.; Inclui referências 2021-01-01T00:00:00Z