ARTIGO TÉCNICO
revista técnico-profissional
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o electricista Telmo Rocha Engenheiro Electrotécnico, Major em Energia (FEUP)
cogeração
{5.ª PARTE › TECNOLOGIAS DE MICRO-COGERAÇÃO}
(continuação da edição anterior)
Na sequência do artigo técnico anterior, apresentam-se desta feita as tecnologias empregues em sistemas de micro-cogeração. Geralmente, estas tecnologias de pequena produção combinada de calor e electricidade são denominadas emergentes, pois são significativamente mais recentes, quando comparadas com as tecnologias de Cogeração tradicional de grande dimensão. Uma vez mais expõe-se os princípios de funcionamento das diversas máquinas e realiza-se uma comparação detalhada das vantagens e inconvenientes da sua aplicação. Adicionalmente, abordam-se algumas características de operação e custos típicos destas tecnologias em paralelo com as de Cogeração tradicional.
5› TECNOLOGIAS DE MICRO-COGERAÇÃO A definição do que constitui uma microcogeração, em termos do valor limite da sua potência eléctrica, foi sempre algo dúbia. Com efeito, a legislação sobre este assunto é manifestamente diferente de país para país. O valor máximo de potência eléctrica para uma dada instalação ser considerada como uma micro-cogeração dependia sobretudo da realidade geral de cada nação, no que concerne às potências instaladas nas unidades de Cogeração que possuía [1]. Todavia, nos anos mais recentes, tem existido uma tentativa de uniformizar o conceito de micro-cogeração, a nível europeu. A Directiva Europeia de promoção da Cogeração, de 2004, qualifica como “Unidade de microcogeração” uma unidade de cogeração cuja capacidade máxima seja inferior a 50 kWe. Adicionalmente, as unidades de cogeração com uma capacidade instalada inferior a 1 MWe são definidas como “Unidade de Cogeração de pequena dimensão”. Refira-se, ainda, segundo a mesma Directiva, que a produção destes dois tipos de unidades de cogeração que permita uma poupança de energia primária é automaticamente consi-
derada cogeração de elevada eficiência, independentemente do valor concreto do seu rendimento [2]. No seguimento desta norma europeia, e fundamentada na mesma, Portugal aprovou uma nova legislação para o sector da Cogeração, em 2010, na qual se estabelecem os valores acima referidos para classificar as unidades de Cogeração de pequena dimensão e as de micro-cogeração. Esta legislação – Decreto-Lei 23/2010 - foi abordada em detalhe na terceira parte deste conjunto de artigos. Uma vez que a associação de algumas unidades de micro-cogeração conduz a uma unidade de pequena dimensão, estes dois conceitos estão intimamente ligados e, geralmente, ambas as designações são válidas e referem-se essencialmente ao mesmo [1]. Pode dizer-se que a micro-cogeração corresponde à verdadeira essência da Cogeração enquanto forma de Produção Dispersa. A Micro-cogeração abrange tecnologias tão diversificadas como as micro-turbinas, os motores Stirling, pequenos motores de combustão interna, as pilhas de combustível, os ciclos orgânicos de Rankine, entre outras, ligadas à rede geralmente em Baixa Tensão.
Ainda que algumas das tecnologias referidas, nomeadamente, as micro-turbinas e os pequenos motores de combustão interna, estejam já bem demonstradas e a caminho da consolidação no mercado, outras, tais como as pilhas de combustível e os motores Stirling, encontram-se numa fase menos avançada, ainda de comercialização pouco significativa, após sucessivos estágios de investigação e desenvolvimento que têm vindo a comprovar o seu potencial [3]. As tecnologias associadas à micro-cogeração costumam ser designadas por tecnologias emergentes, pois são consideravelmente mais recentes do que as de Cogeração tradicional [1]. Os equipamentos de micro-cogeração funcionam tipicamente como equipamentos vocacionados para o aquecimento, fornecendo água quente para o aquecimento centralizado e aquecimento de águas sanitárias (AQS), entre outros, em diversos tipos de instalações, mas fundamentalmente em edifícios residenciais e de serviços. Contudo, a diferença marcante para as caldeiras convencionais é que estes equipamentos produzem electricidade, em combinação com o calor, o que se traduz numa importante vantagem [4].