INPLEMENTAÇÃO DE UM CICLO ORGÂNICO RANKINE PARA RECUPERAÇÃO DE CALOR RESIDUAL: ESTUDO DE CASO

Abstract

Este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um modelo termodinâmico de um sistema ORC de 200 kW aplicado à recuperação de calor residual em uma planta de processamento de aço. A modelagem foi realizada no software Engineering Equation Solver (EES), utilizando o fluido de trabalho R245fa e aplicando os balanços de massa e energia aos principais componentes do ciclo. Os resultados da simulação apresentaram boa concordância com os dados de projeto e da bancada experimental, com desvio de 5,2% para a potência líquida, 5,28% para a eficiência térmica e apenas 0,05% para a eficiência da turbina na condição de projeto. Na validação experimental, a potência gerada foi de aproximadamente 202 kW, com eficiência térmica próxima de 9,7%, apresentando diferença de apenas 1,09% em relação aos dados medidos. Os resultados demonstram que o modelo representa adequadamente o comportamento do sistema, confirmando o potencial do ORC para recuperação de calor residual e aumento da eficiência energética em processos industriais. Além disso, o modelo desenvolvido pode ser utilizado como ferramenta para estudos de otimização do ciclo e avaliação de diferentes fluidos de trabalho.