O documento descreve um projeto de um gerador de energia elétrica a vapor desenvolvido por um estudante de engenharia mecânica. O objetivo era aplicar os conhecimentos de energia térmica adquiridos em aula para converter energia térmica em energia elétrica usando um sistema relativamente simples com vapor de água. O documento explica o princípio de funcionamento do sistema e os processos energéticos envolvidos, além de discutir os benefícios e aplicações da geração de energia a vapor.

1. APS - Atividades Práticas Supervisionadas
7° Semestre/Engenharia Mecânica
CONVERSÃO DE ENERGIA TÉRMICA EM ENERGIA ELÉTRICA
Gerador de Energia Elétrica a Vapor

2. Nome: Leonardo Aparecido da Silva Ribeiro Matrícula: C482DD-2
Araçatuba
2018
O objetivo desde trabalho de Atividades Práticas Supervisionadas é
aplicar os conhecimentos adquiridos ao longo do semestre, em especial os da
disciplina de Energia Térmica, ao desenvolver um gerador de energia elétrica a
vapor.
O princípio fundamental do funcionamento desse sistema é o da
conservação de energia. A energia é conservada, existe uma certa quantidade
dela, e nunca haverá qualquer outra quantidade, seja a mais ou a menos. Ora, a
energia não pode ser criada nem destruída, mas pode ser transformada. Dessa
forma, busca-se, através de uma série de trasnformações energéticas, obter
energia elétrica, fazendo uso desse sistema relativamente simples.
Convém observar que, por ser esse um sistema simples, a energia
gerada por ele corresponde a uma pequena parcela do potencial de geração de
energia termelétrica, uma vez que há perdas energéticas decorrentes de troca
de calor com o ambiente, atrito, etc. Além dos fatores que diminuem o
rendimento presentes, há também a ausência de componentes que
potencializariam o rendimento, como uma bomba para aumentar a pressão do
fluido. Ainda assim, poderá ser considerada vantajosa a utilização desse sistema
para se obter eletricidade, apenas lembrando que a crescente aprimoração do

3. mesmo gerará uma crescente melhora no balanço energético.
Para a turbina, podem ser usadas as palhetas de um cooler. Uma base de
madeira serve de apoio para a turbina e o gerador.
É importante ressaltar que a queima do algodão com álcool etílico pode
gerar chamas bem altas, e por isso é uma boa ideia utilizar algum tipo de
proteção, para isolar a fornalha do resto do sistema. Uma placa de metal deve
ser o suficiente para que se possa operar em segurança, sem acidentes
envolvendo queimaduras.
Ao término desse trabalho concluo que a conversão de energia térmica
para energia elé trica é de suma importância, pois a mesma tem capacidade de
gerar uma grande quantida de de energia e por ser um processo de combustão
interna podemos utilizar qualquer tipo de combustível para a combustão,
principalmente biomassas para obtenção de vapores em elevada pressão. Em
seguida, esse vapor de alta pressão irá mover uma turbina ligada a um gerador.
Assim, temos a conversão de energia química em energia térmica, de energia
térmica em energia mecânica, que só depois é convertida em energia elétrica, a
partir do gerador de corrente alternada. Esse é o princípio utilizado por algumas
termelétricas. Já outras fazem uso do ciclo de Rankine e suas variações
(reaquecimento, regeneração); conforme visto em sala de aula.
Foi utilizada também uma placa de ensaio (protoboard). Sua utilização é
vantajosa, pois ela não necessita de soldagem, pois a mesma possui contatos
que não requerem soldagem dos componentes utilizados no sistema.
A grande vantagem da conversão dinâmica é a produção de energia
elevada, quando comparada com outros tipos de conversão com finalidade de
produção de energia elétrica. Comercialmente falando, a geração de energia
com turbina a vapor é também a forma mais barata de se obter energia elétrica,
depois da energia hidrelétrica. Já do ponto de vista ambiental, uma caldeira
alimentada por lenha ou bagaço, apesar de lançar gases poluentes na
atmosfera, não gera um impacto tão grande quanto outras formas semelhantes
de obtenção de energia. Além disso, é possível utilizar resíduos agrícolas como
combustível; dessa forma a geração de lixo é reduzida e se converte em lucro,
pois auxiliará na geração de energia.
Abaixo o esquema dos processos que ocorrem no sistema:

4. http://minitermoeletrica.com.br/mini_termoeletrica/