Modelagem dinâmica e desenvolvimento de um controlador para automação de um gaseificador de biomassa

Abstract

Objetivou-se neste trabalho apresentar o projeto e teste da automatização de um gaseificador de biomassa de leito fixo do tipo concorrente. Para entendimento do problema foi apresentado o estado das fontes energéticas no mundo, apontando a utilização da biomassa, como energia renovável, uma possível solução para os problemas ambientais de escassez de fontes energéticas não renováveis. Observa- se que a gaseificação é um processo viável para transformação de biomassa em energia, sendo que a gaseificação carece de métodos confiáveis e automáticos de operação. Para solução do problema, propôs-se a implementação de um controlador automático. Foram realizados seis experimentos, dos quais os três primeiros foram utilizados para a identificação e modelagem do sistema dinâmico. A partir da modelagem estimou-se os parâmetros do controlador automático do tipo PID, o qual foi implementado com a ajuda de um Arduino UNO. Nos três testes seguintes o, controlador foi testado no sistema dinâmico. A pesquisa demonstrou a eficácia do controlador e do modelo aproximado do gaseificador de biomassa, com um gás de boa qualidade e com PCI passível de ser aplicado em diversas atividades agrícolas.

The aim of this work present the project and test automation of a gasifier fixed bed biomass competitor type. For understanding of the problem was presented the state of energy sources in the world, pointing to the use of biomass as renewable energy, a possible solution to the environmental problems of scarcity of non-renewable energy sources. Observe what, gasification is a viable project for the transformation of biomass into energy, and gasification lacks reliable and automated methods of operation. To solve the problem, proposed the implementation of an automatic controller. Six experiments, of which the first three were used for the identification and modeling of the dynamic system were performed. From modeling was estimated parameters of the automatic PID controller which is implemented with the help of an Arduino UNO. In the three following tests the driver has been tested in dynamic system. The study demonstrated the effectiveness of the controller and the approximate model of the biomass gasifier with a good quality gas and PCI that can be applied to various agricultural activities.