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Dissertação

{en_GB=Hydrogen Fuel Cells for Cogeneration in Residential Applications} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Como solução para limitar as emissões de dióxido de carbono no setor residencial, surgiram várias tecnologias com potencial promissor. O objetivo da dissertação foi estudar a viabilidade de células de combustível de hidrogênio para aplicações residenciais para cogeração. A eficiência, as emissões e o custo de funcionamento das células de combustível foram calculados e comparados com as bombas de calor e o sistema de energia existente, ou seja, caldeiras a gás para a cidade de Londres e Lisboa. Um edifício, projetado no Sketchup, foi simulado usando o EnergyPlus. As saídas fornecidas pelo EnergyPlus foram temperaturas internas, demandas de energia de aquecimento para todas as zonas de três andares. Após cálculos, descobriu-se que as emissões economizadas ao mudar para bombas de calor e células de combustível para ambas as cidades foram quase duas vezes. Espera-se que as emissões economizadas cresçam mais com o uso de hidrogênio verde em oposição ao atual hidrogênio cinza com classificação de emissão de 9,2CO2 kg/kgH2. No entanto, o custo inicial de investimento para células de combustível e bombas de calor foi de € 12.000 e € 7.000. Os meios e a tecnologia de produção de hidrogênio e sua disponibilização aos usuários finais também foram estudados. Estima-se de acordo com os relatórios de alguns projetos no Reino Unido e noutras partes da Europa, o preço do hidrogénio poderá estar nos 2,5€/kg num futuro próximo, pelo que o preço gasto na energia de aquecimento cairia 15% em Lisboa . , en=As a solution to limiting carbon dioxide emissions in the residential sector, multiple technologies have emerged shown promising potential. The aim of the dissertation was to study the feasibility of hydrogen fuel cells for residential applications for cogeneration. The efficiency, emissions and running cost were of fuel cells were calculated and compared against heat pumps and the existing energy system i.e., gas boilers for the city of London and Lisbon. A building, designed in Google Sketchup was simulated using EnergyPlus. The outputs given by the EnergyPlus were indoor temperatures, heating energy demands for all the zones for three floors. After calculations it was found that the emissions saved by switching to heat pumps and fuel cells for both cities were almost two times. The emissions saved is expected to grow more with the use of green hydrogen as opposed the current, grey hydrogen with emission rating of 9.2CO2 kg/kgH2. However, the initial cost of investment for fuel cells and heat pumps were €12000 and €7000. The means and technology of hydrogen production and making it available to the end-users were also studied. It is estimated according to the reports of certain projects in the United Kingdom and other parts of Europe, the price of hydrogen could be at 2.5 €/kg in the near future, hence the price spent on heating energy would fall by 15% in Lisbon. To make fuel cells viable, it will be imperative for the Portuguese Government to make policies, provide incentives and invest in suitable infrastructures. }
Keywords: {pt=EnergyPlus, Células de Combustível, Setor residencial, en=EnergyPlus, Fuel Cells; Residential sector;}

Discussão: novembro 29, 2022, 14:0