Análise de desempenho de um grupo motor-gerador ciclo diesel abastecido com diesel S10, diesel S500 e misturas com biodiesel e etanol

Abstract

A geração de energia elétrica por meio de sistemas descentralizados representa um importante instrumento para a universalização do acesso à energia elétrica, principalmente em localidades isoladas. Para alcançar este objetivo, o desenvolvimento de sistemas de geração de energia elétrica que utilizam combustíveis renováveis apresenta-se como uma alternativa atraente em função das questões econômicas e ambientais. O presente trabalho tem como objetivo análisar o desempenho de um grupo motor-gerador, com potência nominal de 13,2 kW a 3600 rpm, originalmente projetado para operar com diesel comercial, quando abastecido com diferentes tipos de combustíveis. As condições de ensaios foram baseadas na norma ABNT NBR ISO 1585 e consistiram em avaliar óleos diesel S10 e S500 com diferentes misturas ternárias diesel/biodiesel/etanol, submetidas a diferentes potências aplicadas ao gerador, variando entre 25%, 50% e 75% da potência nominal. Foram analisados parâmetros de temperatura do óleo lubrificante, rotação, potência, torque e consumo de combustível entre as diferentes misturas, especificando seus consumos específicos. Os resultados obtidos mostraram que 2% de etanol anidro é o percentual máximo de adição na mistura. As misturas com 30% de biodiesel e 2% de etanol apresentaram maior semelhança com as comerciais sem comprometer o desempenho. Não foram encontradas variações nos comparativos das variáveis estudadas entre o diesel S10 e S500, devendo ser priorizado a utilização da opção S10 por conter menor teor de enxofre.

The electric power generation by decentralized systems represents an important instrument for universalizing the access to electricity, especially in isolated locations. To achieve this goal, electric energy generation system development using renewable fuels represents an attractive alternative due to economic and environmental aspects. The present work focuses on the performance analysis of a diesel engine-generator group, 13.2 kW nominal power at 3600 rpm, originally designed to operate with commercial diesel, when fueled with different types of fuels. The test conditions were based on the ABNT NBR ISO 1585 standard consisting on evaluation of S10 and S500 diesel oils with different diesel/biodiesel/ethanol ternary blends, submitted to different power applied to the generator, varying between 25%, 50% and 75% of the nominal power. Parameters such as lubricating oil temperature, rotation, power, torque and fuel consumption between the different blends were analyzed, specifying their specific consumption. The results showed that 2% of anhydrous ethanol is the maximum percentage of addition in the mixtureThe mixtures with 30% of biodiesel and 2% of ethanol presented the highest similarity with the commercial diesel without compromising performance. No variations were found in the comparative variables studied between the S10 and S500 diesel, and the use of the S10 option should be prioritized due to the lowest sulfur content.