Estudo para aproveitamento de energia elétrica nos testes de motores diesel

Abstract

Resumo: Em tempos desafiadores em que a demanda global de eletricidade está crescendo mais rapidamente que a geração de energia renováveis, estudos em melhorias tecnológicas sustentáveis tornam-se de fundamental importância para suprir os desafios que as inovações tão esperadas pela população do mundo moderno tornam-se realidade. Visando esse paradigma, este trabalho trata de uma proposta de melhoria de tecnologias para o aproveitamento de energia elétrica proveniente do teste de motores Diesel em uma fábrica de motores, sendo essa uma alternativa interessante não somente para países como o Brasil, mas para outros países que necessitam de mais energia limpa e sustentável. Tendo como objetivo fundamental possibilitar, analisar e discutir processos que possam contribuir para a cogeração de energia, e desta forma, aumentar a oferta e consequentemente minimizar os efeitos causados pela geração de energia a partir de fontes não renováveis. Neste processo, a cogeração ocorre através da energia mecânica gerada pela frenagem durante os testes de motores em cabines com a utilização de dinamômetros, convertendo essa energia para elétrica e armazenando em capacitores que poderão ser utilizados como fonte de energia renovável distribuída a outros processos ou devolvida a concessionária. Considerando que o estudo usou motores de diversas potências e modelos de 3, 4 e 6 cilindros, e utilizando dos cálculos de simulação através do consumo de Diesel de cada tipo de motor, demonstrou-se que os motores de 4 cilindros, considerando o consumo de Diesel e volume desse tipo de motor, apresentaram a melhor média de geração de energia, sendo 0,016 kWh_el/motor testado. Além dos motores 4 cilindros, os demais tipos de motores demonstraram-se eficientes também na geração de energia elétrica, assim, o estudo mostra-se altamente eficaz, resultando em redução de 45% em média no consumo total de energia adquirida da concessionária. Portanto, o estudo evidencia que com a execução do projeto, a energia poderá retornar ao sistema de alimentação da fábrica, reduzindo de maneira eficiente a despesa com energia elétrica, bem como, tornando-se um projeto de sustentabilidade, melhorando ainda a imagem da organização perante a comunidade, fornecedores e clientes.

Abstract: In challenging times in which the global demand for electricity is growing faster than the generation of renewable energy, studies on sustainable technological improvements become of fundamental importance to meet the challenges that the innovations long awaited by the population of the modern world become reality. Aiming at this paradigm, this work deals with a proposal for the improvement of technologies for the use of electrical energy from the testing of Diesel engines in an engine factory, which is an interesting alternative not only for countries like Brazil, but for other countries that need more clean and sustainable energy. Having as a fundamental objective to enable, analyze and discuss processes that can contribute to the cogeneration of energy, and in this way, increase the offer and consequently minimize the effects caused by the generation of energy from non-renewable sources. In this process, cogeneration occurs through the mechanical energy generated by breaking during engine tests in cubicles using dynamometers, converting this energy to electricity, and storing it in capacitors that can be used as a source of renewable energy distributed to other processes or returned to the dealership. Considering that the study used engines of different powers and models of 3, 4 and 6 cylinders, and using the simulation calculations through the Diesel consumption of each type of engine, it was demonstrated that the 4-cylinder engines, considering the consumption of Diesel and volume of this type of engine, presented the best energy generation average, with 0.016 kWh_el/engine tested. In addition to the 4-cylinder engines, the other types of engines also proved to be efficient in generating electricity, so the study is highly effective, resulting in a reduction of 45% on average in the total consumption of energy purchased from the concessionaire. Therefore, the study shows that with the project execution, the energy will be able to return to the factory's power supply system, efficiently reducing the expenses, as well as becoming a sustainability project, further improving the organization's image in front of the community, suppliers and customers.