METODOLOGIA DE ANÁLISE ENERGÉTICA E EXERGÉTICA EM SISTEMAS DE TRIGERAÇÃO

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1 Proeedings of the 11 th Brazilian Congress of Thermal Sienes and Engineering -- ENCIT 2006 Braz So of Mehanial Sienes and Engineering -- BCM, Curitiba, Brazil, De 58, 2006 METODOLOGI DE NÁLISE ENERGÉTIC E EXERGÉTIC EM SISTEMS DE TRIGERÇÃO Fernando Eustáquio de Lima Pontifíia Universidade Católia de Minas Gerais fernbh@yahooombr lexandre Marial da Silva Pontifíia Universidade Católia de Minas Gerais alexmarial@yahooombr Elizabeth Marques Duarte Pereira Pontifíia Universidade Católia de Minas Gerais green@puminasbr José Riardo Sodré Pontifíia Universidade Católia de Minas Gerais riardo@puminasbr Paper CIT Resumo Este trabalho apresenta uma metodologia para avaliação de sistemas de eração apliados ao setor teriário, baseado em análise energétia e exergétia Um modelo numério foi desenvolvido para automatizar os álulos Os resultados obtidos das análises foram submetidos a uma análise eonômia para verifiação do prazo de retorno de investimento sob diferentes enários Uma análise de sensibilidade de parâmetros, omo usto do gás natural, ondições de finaniamento e de dimensionamento da instalação, também foi exeutada Um estudo de aso foi realizado tomando-se por base o Hospital João XXIII, loalizado em Belo Horizonte, Minas Gerais onfiguração apresentou uma efiiênia de Primeira Lei da Termodinâmia de 75 % e uma efiiênia de Segunda Lei de 37 %, impliando em uma redução de 37 % no onsumo de ombustível, quando omparado om uma mesma produção de energia por sistemas onvenionais operando isoladamente O preço do gás natural foi o fator mais relevante da análise de retorno do investimento que, neste aso, resultou em sete anos para uma redução de 50 % no valor da tarifa onsiderada para o gás natural Palavras have: análise energétia, análise exergétia, eração, hospitais 1 Introdução O Brasil, por ser um país de dimensões ontinentais privilegiado om uma vasta baia hidrográfia, optou pelos sistemas de hidroeletriidade omo base de geração elétria, que garantiu até reentemente todas as neessidades de eletriidade para o desenvolvimento do país Com as reentes mudanças limátias oorreu no ano de 2000 um período de esassez de huvas, provoando grande redução nos níveis dos reservatórios das usinas hidrelétrias Como onseqüênia, oorreu uma queda na apaidade de geração elétria, trazendo à tona a fragilidade de se apoiar toda a demanda elétria de um país em pratiamente uma únia opção de geração geração hidrelétria em 1998 era era de 65 GW, o que orrespondia a 87 % de toda a energia elétria gerada no país, sendo os 12,9 % restantes gerados prinipalmente por termelétrias e entrais nuleares (BEN, 1999) Um modelo de raionamento energétio foi imposto om urgênia, desestabilizando o resimento eonômio e ausando desonforto à população pelas medidas emergeniais adotadas Nesta mesma époa, o governo federal deidiu inentivar a diversifiação do parque gerador elétrio naional através da riação do PROINF (Programa de Inentivo de Fontes lternativas de Energia) e do PPT (Programa Prioritário de Termelétrias) Neste ontexto, passa a ter maior importânia a busa por diferentes soluções para geração de eletriidade e iniia-se o inentivo aos programas de uso raional das fontes energétias Entende-se por sistemas de eração aqueles que produzem, a partir de um mesmo ombustível, energia elétria e térmia, esta última aproveitada na forma de alor e Um sistema de eração é um ilo de ogeração que produz eletriidade e vapor, assoiado a um ou mais hillers de absorção Comparado aos sistemas onvenionais de geração de energia, os sistemas de eração apresentam maiores efiiênias globais e uma signifiativa redução nos impatos ambientais Fig 1 apresenta um esquema típio de eração, no qual a potênia meânia gerada pela turbina ou motor a gás é usada no aionamento de alternadores para produção de eletriidade Os gases de exaustão desta fonte motriz são utilizados para troar alor em uma eira de reuperação, produzindo vapor ou água a alta temperatura

2 Proeedings of ENCIT BCM, Curitiba, Brazil, De 3-8, 2006, Paper CIT Uma parte deste insumo é utilizada no proesso e a outra parte é enviada ao gerador do hiller de absorção para produção de água gelada Fig 2 representa o fluxo da onversão da energia em um ilo de eração Combustível Turbina Motor a gás Eletriidade ~ Vapor ou água a alta temperatura Caldeira de reuperação Chiller de absorção Água gelada Figura 1 Esquema típio de eração Perdas de alor 13 % Combustível 100 % Trigeração 30 % Energia térmia 55 % Energia elétria Refrigeração 2 % Perdas em linha Figura 2 Conversão da energia em um ilo de eração (adaptado de TRIGEMED (2004)) Elliott e Spurr (1999) apresentaram estudo itando a efiiênia de um equipamento CHP obtida através da ontribuição das efiiênias individuais dos equipamentos Os autores verifiaram que a efiiênia global pode ultrapassar 80 %, quando a produção térmia é superior à produção elétria Segundo White e Knowles (1999), a efiiênia de um equipamento CHP no inverno é 75% e, no verão, 45% Sistemas de ogeração e eração utilizando gás natural omo ombustível vêm sendo instalados no Brasil e as indústrias de bebidas são as pioneiras no emprego destas tenologias Tab 1 apresenta dados de sistemas instalados nos Estados do Rio de Janeiro e em São Paulo Tabela 1 - lguns sistemas de ogeração e eração instalados no Brasil INDÚSTRI CIDDE EUIPMENTOS UTILIZDS PRODUZIDS mbev Rio de Janeiro Turbina a gás Eletriidade 13,5 MW Caldeira de reuperação Vapor 175 ton/h Coa-Cola Jundiaí Motor a gás Eletriidade 8 MW Caldeira de reuperação Vapor 6 ton/h Chiller de absorção Refrigeração 1000 TR * Água quente 9 MW CO 2 80 ton/dia Coa-Cola Rio de Janeiro Motor a gás Eletriidade 4,8 MW Caldeira de reuperação Vapor 3,6 ton/h Chiller de absorção Refrigeração 800 TR Água quente 4 MW O Globo Rio de Janeiro Motor a gás Eletriidade 5,4 MW Caldeira de reuperação Refrigeração 1500 TR Chiller de absorção Proja Rio de Janeiro Motor a gás Eletriidade 4,8 MW Caldeira de reuperação Refrigeração 1000 TR Chiller de absorção Água quente 2 MW Fonte: Cogerar (2004) * Tonelada de Refrigeração (TR) equivale a 3,518 kw

3 Proeedings of ENCIT BCM, Curitiba, Brazil, De 3-8, 2006, Paper CIT Metodologia O ritério para avaliação do desempenho do ilo onvenional de geração de potênia elétria baseado na Primeira Lei é dado por Li (1996): W η F Onde W& é a potênia elétria gerada, F é a energia de ombustível e o subsrito está relaionado a plantas de geração de energia onvenional, sem ogeração ou eração Fig 3 apresenta o esquema de um sistema de eração onde oorre a geração simultânea de potênia elétria, vapor e água gelada (1) Potênia, Ẇ Vapor, Combustível, F Turb ina a gá s Gases Caldeira Vapor, gerador Chiller Água gelada, Perdas Perdas Perdas Figura 3 Esquema típio de um sistema de eração Baseando nas equações de Li (1996), define-se o fator de utilização da energia (EUF ) omo um índie que avalia o desempenho do sistema de eração pela Primeira Lei da Termodinâmia EUF F W onde é a potênia térmia em forma de vapor destinado aos proessos da instalação, a potênia de refrigeração, W a potênia elétria gerada e F é a energia do ombustível forneida ao sistema, dada por: (2) F m f PCI (3) Na Eq (2), a potênia elétria reebe o mesmo tratamento das potênias térmias geradas, entretanto a energia elétria é muito mais valiosa que a térmia Isto oorre pelo fato destas equações terem sido avaliadas pela Primeira Lei da Termodinâmia O ritério de avaliação de desempenho pela Segunda Lei é dado pelo fator de utilização da disponibilidade (UF ): UF f w (4) sendo a disponibilidade reebida pelo vapor de proesso, a disponibilidade produzida em forma de água gelada, w a disponibilidade da transferênia de trabalho, ou seja, a disponibilidade produzida em forma de eletriidade e f a entrada de disponibilidade através do ombustível no sistema Outra forma de avaliação do desempenho da eração é a omparação entre a quantidade de ombustível neessária para geração das potênias úteis om a quantidade de ombustível neessária para geração dos mesmos índies de potênia através de equipamentos separados eonomia de ombustível F, baseado em Li (1996), é dada por: F η W COP η F (5)

4 Proeedings of ENCIT BCM, Curitiba, Brazil, De 3-8, 2006, Paper CIT em que η, COP e η são respetivamente, a efiiênia da eira, do hiller e do motor ou turbina a gás pela Primeira Lei razão entre a eonomia de ombustível ( F ) e o onsumo de ombustível requerido pelo sistema onvenional é a taxa de eonomia da energia de ombustível (FESR ) expressa omo: FESR 1 η F W COP η η F W COP η (6) Esta mesma avaliação pode ser feita utilizando-se o oneito da disponibilidade taxa de eonomia da disponibilidade de ombustível (FSR ) é obtida através da eonomia de disponibilidade ( f ) a W f (7) sendo que,, a e são respetivamente, a efiiênia da eira, do hiller do motor ou turbina a gás pela Segunda Lei FSR a W 1 f a W (8) equação do FSR é similar à do FESR primeira utiliza o oneito da disponibilidade enquanto que a segunda utiliza o oneito da onservação da energia uando o ombustível para um sistema de eração for o mesmo que o utilizado na geração onvenional, estes parâmetros devem apresentar o mesmo valor numério (Li, 1996) 3 Coefiientes Típios da Trigeração Os produtos dos sistemas de eração são a potênia térmia em forma de vapor ( ), a potênia de refrigeração ( ) e a potênia elétria ( ) Li (1996) relata que a relação entre estas potênias é uma forma de qualifiá-los Desta forma, as Eq (9) e (10) representam estas relações: W α W (9) κ W (10) representação da Eq (2) em função de α e κ é expressa pela Eq (11) EUF (1 α κ ) η (11) ondeη é a efiiênia da máquina térmia que produz a potenia elétria pela Primeira Lei Em termos de equação η é expresso por:

5 η W F Proeedings of ENCIT BCM, Curitiba, Brazil, De 3-8, 2006, Paper CIT (12) taxa de eonomia da energia de ombustível FESR em termos de α, κ e η é dada por: FESR 1 η α η 1 κ 1 COP η (13) Pelo oneito da disponibilidade afirma-se que os produtos da eração são a disponibilidade térmia em forma de vapor ( ), a disponibilidade produzida em forma de água gelada ( ) e a disponibilidade da transferênia de trabalho ( w ) Então, define-se (β ) e o ( σ ) omo sendo os parâmetros de avaliação equivalentes aos ( α ) e ( κ ) da análise pela Primeira Lei β w (14) σ w (15) representação da Eq (4) em função de β e σ é expressa pela Eq (16) UF (1 β σ ) (16) onde é a efiiênia da máquina térmia que produz a potenia elétria pela Segunda Lei, expressada por: w f (17) Eq (8) em função de β, σ e pode ser expressa por: FSR 1 β 1 σ a 1 (18) Na eração, os parâmetros β e σ que são baseados no oneito da disponibilidade deverão ser sempre menores que os parâmetros α e κ Entretanto, o fator de utilização da disponibilidade é mais razoável e realístio que o fator de utilização da energia para avaliar o desempenho de sistemas de eração (Li, 1996) 4 Irreversibilidades Na análise pela Segunda Lei da Termodinâmia é importante avaliar as irreversibilidades geradas pelos sistemas irreversibilidade para um sistema de eração é dada por: I (19) f w

6 Proeedings of ENCIT BCM, Curitiba, Brazil, De 3-8, 2006, Paper CIT Estudo de Caso Tab 2 representa a partiipação de ada entro de onsumo na potênia instalada no Hospital João XXIII O perentual do onsumo levantado foi obtido em função de estimativas de tempo de operação e funionamento (CICE, 2003) O onsumo médio mensal de kwh por equipamento foi baseado na média da onta de energia durante o ano de 2004 Tabela 2 Caraterização energétia dos entros de onsumo do Hospital João XXIII USO FINL POTÊNCI I NSTLD CONSUMO LEVNTDO (kw) % kwh/mês parelhos diversos 127 8, r omprimido e váuo 40 3, r ondiionado , utolave 80 5, Bombeamento de água 28 1, Elevadores 108 7, Iluminação , Máquinas de lavanderia 64 4, Sistema de refrigeração 29 2, Ventilação/Exaustão 112 7, Outros 13 1, Total Fonte: CICE (2003) e Conta de energia da Cemig (2004) Os álulos das efiiênias térmias dos equipamentos atualmente existentes no Hospital João XXIII foram aluladas tomando-se por base as equações apresentadas nas Seções 2 e 3 Tab 3 apresenta os resultados obtidos através destes álulos Tabela 3 Resultados das efiiênias aluladas EUIPMENTO LEI EFICIÊNCI Caldeira Flamotubular Primeira L ei 55,2% Chillers de Compressão η Segunda Lei 24,2% Primeira Lei COP 1,44 Segunda Lei N ão alulado Os valores obtidos para as efiiênias térmias são onsiderados baixos Entretanto, deve-se onsiderar que foram baseados em informações de onsumo de longo prazo, omo médias anuais O sistema de eração proposto utiliza o ilo da turbina a gás, que nesta onfiguração visa atender prioritariamente o onsumo de vapor, alulado em 4665 kg/h, sendo que destes, 1584 kg/h são destinados ao hiller de absorção e o restante para os proessos hospitalares Os dados ténios da turbina seleionada estão relaionados na Tab 4: Tabela 4 Dados ténios da turbina PRÂMETRO ESPECIFICÇÃO Potênia 1590 kw Efiiênia 25 % Vazão de gás 8,53 kg/s Temperatura do gás 565 º C Razão de ompressão 6,6 Fabriante OPR Modelo O P-16S1

7 Proeedings of ENCIT BCM, Curitiba, Brazil, De 3-8, 2006, Paper CIT Devido à substituição dos dois hillers de ompressão por um de absorção a demanda elétria estimada para o horário de ponta passa ser de 410 kw O exedente 1180 kw de energia elétria a ser produzido om esta onfiguração pode ser, por exemplo, disponibilizado para venda no Merado taadista de Energia esolha de uma turbina a gás para o sistema proposto se justifia pelo fato destes equipamentos serem mais adequados quando há neessidade de altas vazões de gás de exaustão om temperaturas mais elevadas Na espeifiação da eira de reuperação de alor sensível foram utilizados os dados ténios das eiras flamotubulares instaladas, sendo seleionada a eira modelo V-4 horizontal do fabriante alborg O sistema proposto utiliza uma únia eira de reuperação para atender à demanda de vapor nos proessos hospitalares e, também, o onsumo do hiller de absorção Para espeifiação do hiller de absorção foi sugerido o emprego de hillers de duplo efeito, já que estes apresentam o COP maior que os equipamentos similares de simples efeito e a qualidade do vapor produzido pela eira de reuperação é adequado à sua neessidade Para o estudo, o hiller seleionado foi o BTF-380 do fabriante Trane, ujos dados de atálogo estão relaionados a seguir na Tab 5 Tabela 5 Dados ténios do hiller PRÂMETRO ESPECIFICÇÃO Capaidade 1266 kw COP 1,20 Razão de Vapor 1,25 kg/kwh Vazão de água gelada 196 m 3 /h Temperatura da água gelada na entrada do hiller 12,20 º C Temperatura da água gelada na saída do hiller 6,67 º C demanda atual de água gelada do hospital é de 802 kw e o exedente de 464 kw, previsto nesta onfiguração, para atendimento à neessidade de limatização em áreas que não dispõe desta utilidade atualmente, omo os ambulatórios do andar térreo, a ozinha e a lavanderia Nestas áreas a temperatura média anual é bem superior à temperatura ambiente, tornando-se áreas pratiamente insalubres Os resultados a serem apresentados na seqüênia foram alulados no programa omputaional TrigeraTG, desenvolvido por Lima (2005) Fig 4 representa o esquema do sistema de eração proposto para o hospital om a representação dos dados de entrada para os álulos a serem realizados s Tabs 6 a 9 apresentam os resultados para turbina a gás, eira de reuperação de alor sensível, hiller de absorção e os parâmetros de desempenho alulados pela Primeira Lei da Termodinâmia s Tabs 7 os resultados nesta seqüênia alulados pela Segunda Lei da Termodinâmia Gás Natural (v omb, omb, PCI) Compressor Câmara de ombustão Turbina Eletriidade (W, w ) G Gase s a baixa temperatura (T 6 ) r (T 1, P 1,T 0,P O ) Gases lta Temperatura (m gas,t 4, gas ) (Pinh) Caldeira de Reuperação Vapor, (m vapor,t 9, X 9, vapor ) Água Gelada para Fanoi ls (m agua, T 10, P 10, rrio ) Água (T 7, P 7 ) (m vaphiller, hiller ) Vapor proesso (m, ) Chiller de absorção Retorno Água (T 11,P 11 ) Figura 4 Esquema do sistema de eração om parâmetros da Primeira Lei e da Segunda Lei

8 Proeedings of ENCIT BCM, Curitiba, Brazil, De 3-8, 2006, Paper CIT Tabela 6 Resultados dos álulos para o ilo da turbina a gás pela Primeira Lei PRÂMETRO VLOR Temperatura do ar na entrada do ompressor T K Pressão do ar na entrada do ompressor - P 1 93 kpa Volume de ombustível admitido - V & f 0,1691 Nm3 /s Poder Calorífio Inferior do Gás Natural PCI kj/kg Potênia Elétria - W 1590 kw Temperatura dos gases na exaustão T K Vazão mássia dos gases - 8,53 kg/s m& gas Efiiênia - η tg 28,35 % Tabela 7 Resultados dos álulos para a eira de reuperação pela Primeira Lei PRÂMETRO Vazão mássia de vapor - m& vapor Vazão de vapor destinado aos proessos - Vazão de vapor destinada ao hiller - m& vaphiller m& VLOR 1,296 kg/s 0,856 kg/s 0,4396 kg/s Temperatura dos gases para atmosfera T K Temperatura da água na entrada da eira de reuperação T 7 90 ºC Temperatura do vapor T 9 212,4 ºC Pressão da água na entrada da eira de reuperação P kpa Pressão do vapor na saída da eira de reuperação P kpa Título do vapor X 9 1 Pinh Point P inh 28,36 ºC Efiiênia - η 80 % Tabela 8 Resultados para os álulos do hiller de absorção pela Primeira Lei PRÂMETRO VLOR Pressão da água gelada na saída do hiller - P kpa Pressão da água gelada retornando ao hiller - P kpa Temperatura da água na saída do hiller - T 10 6,67 ºC Temperatura da água gelada retornando ao hiller - T 11 12,2 ºC Coefiiente de Desempenho COP 1,20 Tabela 9 Parâmetros de Desempenho alulados pela Primeira Lei PRÂMETRO VLOR α 1,303 κ 0,7962 EUF 0,7748 FESR 0,3643 Tabela 10 Resultados para os álulos do ilo da turbina a gás pela Segunda Lei PRÂMETRO VLOR Disponibilidade que entra no sistema através do ombustível f 6360 kw Disponibilidade da transferênia de alor na Câmara de Combustão kw Disponibilidade que deixa a turbina através dos gases de exaustão - gas 1995 kw Transferênia de disponibilidade de trabalho - w 1590 kw Efiiênia - 33,6 %

9 Proeedings of ENCIT BCM, Curitiba, Brazil, De 3-8, 2006, Paper CIT Tabela 11 Resultados para os álulos da eira de reuperação pela Segunda Lei PRÂMETRO VLOR Disponibilidade do vapor - vapor 1147 kw Disponibilidade do vapor destinado aos proessos - 757,8 kw Disponibilidade do vapor destinado ao onsumo do hiller - vaphiller 389,2 kw Efiiênia - 57,5 % Tabela 12 Resultados para os álulos para o hiller de absorção pela Segunda Lei PRÂMETRO VLOR Disponibilidade da água gelada - 1,87 kw Efiiênia a 0,48 % Tabela 13 Parâmetros de desempenho pela Segunda Lei PRÂMETRO VLOR β 0,4766 σ 0,00118 UF 0,3694 FSR 0,01178 baixa efiiênia pela Segunda Lei do hiller de absorção oorre porque o mesmo requer vapor a 212,4ºC para diminuir a temperatura da água de limatização de 12,2 C para 6,67 ºC Por este motivo atribui-se ao hiller o maior perentual de degradação da disponibilidade do sistema, totalizando 99,5 % 6 nálise de sensibilidade fim de avaliar a viabilidade eonômia do sistema de eração foram simulados seis enários difereniados por tópios, relaionados a seguir Tab 14 representa os ustos de operação e manutenção anual avaliados em março de 2005 Os investimentos previstos para aquisição dos equipamentos neessários para onfiguração do sistema de eração proposto estão relaionados na Tab 15 Tab 16 tem omo finalidade refereniar o usto do investimento em equipamentos padronizados usados na eração Tab 17 representa os dados referentes à simulação dos ustos operaionais após a instalação do sistema de eração Tabela 14 Custos operaionais atuais PRÂMETRO CONSUMO MENSL CUSTO NUL Energia Elétria kwh R$ ,31 Óleo BPF kg R$ ,00 Funionários R$ 1500,00/Funionário R$ (3 Funionários) Manutenção 2 % dos Equipamentos R$ 41010,00 Parada (Cada 5 anos) 4 % dos Equipamentos R$ 82020,00 Fonte: CICE (2005) e Coelho (2001) Tabela 15 Custo do investimento para o sistema proposto EUIPMENTO VLOR (US$) Turbina a Gás $ Caldeira de reuperação $ Chiller de absorção $ Total $

10 Proeedings of ENCIT BCM, Curitiba, Brazil, De 3-8, 2006, Paper CIT Tabela 16 Custo de investimento em equipamentos para eração EUIPMENTO CUSTO (US$/kW) Turbina a gás Caldeira de Reuperação de alor Chiller de absorção de simples efeito Água-BrLi Chiller de absorção de duplo efeito Água-BrLi Chiller de absorção de Água-NH Chiller de ompressão Fontes: Dhamadhikari (2000), Trigemed (2004) e Mathe (2004) Tabela 17 Custos operaionais do sistema proposto PRÂMETRO CONSUMO MENSL CUSTO NUL Gás Natural Nm 3 R$ ,02 Funionários R$ 2000,00/Funionário R$ ,80 (4 Funionários) Manutenção 2 % Equipamentos R$ 80660,40 Parada (ada 5 anos) 4 % Equipamentos R$ ,80 Fig 5 mostra uma análise de enário, onsiderando o usto do gás natural R$ 0,30465 por Nm 3, om taxa de atratividade do merado finaneiro de 1,2 % ao mês e abatimento do usto de geração pela onessionária de US$ 1,180,00000 Uma redução de 50 % no usto da tarifa de gás natural foi proposta no enário analisado e o investimento passou a ser viável, se pagando em 8 anos após a sua instalação O tempo de vida útil estimado para os equipamentos utilizados nesta onfiguração é de 20 anos (Trigemed, 2004) CUMULDO (US$ 10-6 ) NO Figura 5 Curva de retorno do investimento para o enário analisado 7 Conlusões Neste trabalho foi desenvolvida uma proposta metodológia de análise do desempenho energétio e eonômio de sistemas de eração Esta simulação apresentou resultados satisfatórios no que tange aos oneitos termodinâmios de efiiênia, suprindo todas as neessidades de energia térmia e elétria da instituição, além de apresentar um exedente de geração de eletriidade onfiguração proposta apresentou efiiênia energétia de 77,5 %, exergétia de 37 % Se os resultados obtidos om a eração fossem omparados à mesma produção energétia obtida por sistemas onvenionais operando em separado, haveria uma redução no onsumo de ombustível de 36,4 % inexistênia de uma polítia de inentivos à produção energétia por ogeração no Estado de Minas Gerais aarreta um alto usto da tarifa do ombustível, fazendo om que quaisquer investimentos desta natureza se tornem inviáveis na ondição atual

11 Proeedings of ENCIT BCM, Curitiba, Brazil, De 3-8, 2006, Paper CIT gradeimentos Os autores agradeem ao Eng Rubens do Hospital João XXIII, aos gestores da rede FHEMIG pelas informações prestadas e à FPEMIG, pelo apoio finaneiro a este projeto 9 Referênias BEN (Balanço Energétio Naional), 1999 Ministério de Minas e Energia Cogerar Sistemas de Energia Ltda Disponível em essado em 11 de setembro de 2003 CICE (Comissão interna de Conservação de Energia), 2003 Comuniação Pessoal om membros do Hospital João XXIII, Belo Horizonte, MG Coelho, G B P, Desenvolvimento de uma metodologia de análise e gestão energétia para geração de água quente apliada a indústria automotiva, Belo Horizonte-MG, 2001 Dissertação (Mestrado em Engenharia Meânia) - Pontifíia Universidade Católia,, Brasil Dharmadhikari, S, 2000, Trigeneration tehiniques for gas proessing, Upstream, Ingeróp, Litwin França Elliott, R, e Spurr, M, 1999, Combined heat and power: apturing wasted energy, CEEE merian Counil for an Energy-Effiient Eonomy Mathe Disponível em essado em 18 de novembro de 2004 Li, K W, 1996, pplied Thermodynamis: vailability Method and Energy Conversion, 1 ed, Washington, Taylor & Franis Lima, F E, Desenvolvimento de uma metodologia para avaliação de sistemas de eração om base nas leis da termodinâmia, Belo Horizonte-MG, 2005 Dissertação (Mestrado em Engenharia Meânia) - Pontifíia Universidade Católia de Minas Gerais Trigeneration Solution for the Mediterranean Trigemed Disponível em essado em 12 de outubro de 2004 White, SD, e Knowles, J, 1999, new eneration system for ommerial buildings, nais do 20th International Congress of Refrigeration, Sydney, set, artigo n143 METHODOLOGY FOR ENERGY ND EXERGY NLYSIS OF TRIGENERTION SYSTEMS Fernando Eustáquio de Lima Pontifial Catholi University of Minas Gerais fernbh@yahooombr lexandre Marial da Silva Pontifial Catholi University of Minas Gerais alexmarial@yahooombr Elizabeth Marques Duarte Pereira Pontifial Catholi University of Minas Gerais green@puminasombr José Riardo Sodré Pontifial Catholi University of Minas Gerais riardo@puminasombr bstrat This work presents a methodology for evaluation of eneration systems applied to tertiary setor, based on energy and exergy analysis numerial model was developed to perform the alulations The tehnial results obtained were submitted to an eonomial analysis to verify the investment return under different onditions Sensibility to parameters suh as natural gas ost, finaning ondition, and installation size were also evaluated ase study was applied to João XXIII Hospital, loated in the ity of Belo Horizonte, state of Minas Gerais, Brazil The proposed onfiguration presented First Law effiieny of 775%, Seond Law effiieny of 37%, and fuel onsumption redution of 364%, when ompared to the same energy prodution from onventional systems operating isolated Natural gas prie was the main fator in the analysis of investment return, whih, in any ase, would take seven years at a disount of 50% of the normal taxation Keywords: energy, exergy, eneration, hospital