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Dissertação

{pt_PT=Thermodynamic analysis of a concentrated solar energy desalination plant} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Nesta tese, é analisada uma central de dessalinização de energia solar concentrada. O processo de dessalinização traz a oportunidade de trazer água doce para regiões com acesso apenas à água do mar e por sua vez a utilização de energia solar minimiza a pegada ecológica deste processo energeticamente intenso. O objectivo é realizar uma análise termodinâmica e observar o comportamento do sistema numa localização na Arábia Saudita e utilizar o Mar Vermelho como fonte de água do mar. É efectuada uma análise dos sistemas disponíveis, resultando na escolha de uma torre solar com armazenamento térmico e uma destilação de múltiplo efeito como melhor adaptação aos requisitos do sistema. Um modelo para cada parte do sistema é desenvolvido com base em literatura e validado para uma implementação correta. O modelo completo é utilizado para realizar uma simulação de funcionamento durante um ano. Uma alta variação de alguns parâmetros num curto espaço de horas requer uma parte do modelo que efetue os cálculos em períodos de horas. Os resultados mostram uma grande variação de água doce produzida em função do mês, principalmente influenciada pela temperatura da água do mar. A variação da irradiação solar tem impacto na quantidade de energia solar recolhida que faz com que seja necessário um grande tanque de armazenamento para permitir um funcionamento contínuo do sistema. O sistema de dessalinização alimentado a energia solar concentrada é uma oportunidade para obter água doce, mas ainda tem os seus problemas, resultantes principalmente da mudança das condições meteorológicas., en=In this thesis, a concentrated solar energy desalination plant is analysed. Desalination process is a chance to bring fresh water to regions with access only to seawater and the use of solar energy minimises the carbon footprint of this energy intensive process. The aim is to perform a thermodynamic analysis and observe the behaviour of the system with considered location in Saudi Arabia and the Red Sea as the seawater source. A review of available systems is performed resulting in the choice of a solar tower with thermal storage and a multi-effect distillation as a best fit for the requirements of the system. A model for each part of the system is developed based on literature and validated for correct implementation. The entire model is used to perform a simulation of operation over one year. A strong variation of some parameters within hours requires a part of the model to perform calculation on an hourly basis. The results show a high variation of fresh water produced depending on the month, mainly influenced by the temperature of the seawater. The variation of the direct normal irradiance impacts the amount of solar power collected and requires a large storage tank to allow for a continuous operation of the system. The concentrated solar energy desalination system is a chance for a fresh water source, but it still has its problems, mainly resulting from the changing weather conditions and large thermal storage tank requirements.}
Keywords: {pt=energia solar concentrada, dessalinização, modelação de sistemas, torre solar, armazenamento térmico, receptor central, en=concentrated solar energy, desalination, system modelling, solar tower, thermal storage, central receiver}

Discussão: outubro 12, 2021, 16:30