Apresentação Final do Trabalho Acadêmico Integrador V. Alunos: Carolina Faria Marques Monique Carvalho Souza Raphael Ribeiro Natali

1. Carolina Marques, Monique Carvalho e Raphael Ribeiro.
TAI V - Sistemas de suprimentos energéticos
21 de Novembro de 2016
Região Sudeste

2. TAI V - Sistemas de suprimentos energéticos
Criar um parque gerador considerando a
complementaridade das tecnologias e a
sazonalidade das fontes.
Objetivos Gerais:

3. TAI V - Sistemas de suprimentos energéticos
Criar um parque gerador considerando a
complementaridade das tecnologias e a
sazonalidade das fontes.
Objetivos Gerais:
Dimensionar a hidrelétrica e a termelétrica.
Simular a operação hidrotérmica
Objetivos Específicos:
Região Sudeste

4. TAI V - Sistemas de suprimentos energéticos
Criar um parque gerador considerando a
complementaridade das tecnologias e a
sazonalidade das fontes.
Objetivos Gerais:
Dimensionar a hidrelétrica e a termelétrica.
Simular a operação hidrotérmica
Objetivos Específicos:
Região Sudeste

5. Correlação entre o Consumo e o PIB do Sudeste
Covariância = 272,2
Correlação = 0,98
Fonte dos dados: EPE
Software: Excel e VCN
PIBdoSudeste(bilhõesdeUSD)
Consumo do Sudeste (GWmed)
PIB e Consumo do Sudeste

6. Correlação entre o Consumo e o PIB do Sudeste
PIBdoSudeste(bilhõesdeUSD)
Consumo do Sudeste (GWmed)
PIB e Consumo do Sudeste
Ajuste da Curva - Mínimos Quadrados
A C
Fonte dos dados: EPE
Software: Excel e VCN

7. Correlação entre o Consumo e o PIB do Sudeste
PIBdoSudeste(bilhõesdeUSD)
Consumo do Sudeste (GWmed)
PIB e Consumo do Sudeste
Erros - Mínimos Quadrados
A C
Fonte dos dados: EPE
Software: Excel e VCN

8. Vazões Médias Mensais
1931 até 2014
Vazões(m³/s)
Fonte dos dados: ONS
Software: Excel
Análise Hidrográfica
Úmidos
Secos
MLT

9. Frequência
Vazões(m³/s)
Probabilidade de riscos
Fonte dos dados: ONS
Software: Minitab

10. Densidade
Probabilidade de riscos
Fonte dos dados: ONS
Software: Minitab
Fonte dos dados: ONS
Software: Excel

11. Fonte: Elaboração Própria
Software: Quick Grid
Curvas de nível

12. Área alagada
em função da Altura
Área(km²)
Altura (km)
Volume armazenado
em função da Altura
Volume(km³) Altura (km)
Fonte: Elaboração Própria
Software: Excel
Análise Topográfica

13. Simulação do Funcionamento da Usina Hidroelétrica TAI V
Energiaarmazenada
(MWm/mês)
Fonte dos dados: ONS
Software: Excel

14. Simulação do Funcionamento da Usina Hidroelétrica TAI V
Energiaarmazenada
(MWm/mês)
Energiaarmazenada(MWm/mês)
Período Crítico

15. Dimensionamento do Número de Turbinas
Fator de carga
0,78
Fator de cap.
0,68
Cap. instalada
304
Nº de turbinas
6 Altura(m)
Vazão (m³/s)
Pelton
Francis
Kaplan
Bulbo
Fonte: Hacker
Fonte dos dados: ONS
Software: Excel

16. COMPRESSOR
CÂMARA DE
COMBUSTÃO
TURBINA
TROCADOR DE CALOR
TURBINA
CONDENSADOR
BOMBA
1
2
3
45
6
8
9
CALDEIRA
10
1
1
CICLO RANKINE
CICLO BRAYTON
Usina Termelétrica
Fonte: Elaboração Própria
Software: Google Drawing
SGT-750
SST-150

17. COMPRESSOR
CÂMARA DE
COMBUSTÃO
TURBINA
TROCADOR DE CALOR
TURBINA
CONDENSADOR
BOMBA
1
2
3
45
6
8
9
CALDEIRA
10
1
1
CICLO RANKINE
CICLO BRAYTON
Usina Termelétrica
Fonte: Elaboração Própria
Software: Google Drawing

18. Dimensionamento do Condensador
Água
Líquida
65,1ºC
Água
20ºC
Água
60ºC
Vapor
Saturado
65,1ºC
CHICANAS
Vazão
mássica
vapor
11,75 kg/s
Saída dos
tubos
0,5 m
TUBO
0,1 m
0,0254 m 0,0186 m
Fonte: Elaboração Própria
Software: Google Drawing
DEFINIDOS

19. Dimensionamento do Condensador
Água
Líquida
65,1ºC
Água
20ºC
Água
60ºC
Vapor
Saturado
65,1ºC
CHICANAS
Vazão
mássica
vapor
11,75 kg/s
Saída dos
tubos
0,5 m
TUBO
0,1 m
0,0254 m 0,0186 m
Fonte: Elaboração Própria
Software: Google Drawing
DEFINIDOS
ENCONTRADOS
Comprimento do tubo: 9,6m
Vazão
mássica
água
143 kg/s
Área de transferência de
calor: 150 m²
Número de chicanas: 96
Número de tubos: 200

20. Função de
transferência
Entrada Saída
ProcessoSet Point Saída realAtuadorControlador
Sensor
+
-
Função de transferência
Vazão
de
comb.
Frequência
60 Hz Válvula Turbina
Comportamento Dinâmico da Frequência

21. Frequência x Vazão
Frequência(Hz)
Vazão de combustível (kg/s)
Frequência x Tempo
Tempo (s)
Frequência(Hz)
L
K
T
Função de primeira ordem
Frequência(Hz)
Tempo (s)
Fonte: Elaboração Própria
Software: Matlab
Comportamento Dinâmico da Frequência

22. Operação combinada de 2004 até 2014MWmédio
Fonte dos dados: ONS
Software: Excel

23. Referências
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE)
Empresa de Pesquisa Energética (EPE)
Operador Nacional do Sistema Elétrico(ONS)
OBRIGADO!
TAINTEGRADOR@GMAIL.COM
Google Earth
Eletronuclear