IEA SHC Task 49/IV - Deliverable A1.3 - Process Heat Collectors - State of the Art and Available Medium Temperature Collectors

Horta, Pedro

doi:10.18777/ieashc-task49-2016-0004

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“…Diante do exposto, duas barreiras são evidentes. Primeiro, a temperatura de fornecimento de calor, mesmo considerando os 600 °C na saída do sistema de exaustão, está muito além do limite alcançado pelas atuais tecnologias de coletores solar disponíveis comercialmente, de até 400 °C (Horta, 2016). Em segundo, a simultaneidade espacial entre a geração, transporte e fornecimento do calor necessário ao processo de calcinação travam as possibilidades de integração ao processo produtivo utilizado no Polo Gesseiro do Araripe.…”

Section: Estratégia De Integração E Modelagem Do Processo De Calcinaçãounclassified

“…Dentre as alternativas comerciais de conversão da radiação solar em energia térmica, os chamados coletores, e indicadas para a aplicação em calor de processo, apenas as tecnologias de concentração linear, como o coletor parabólico linear e o coletor linear Fresnel, conseguem alcançar temperaturas acima dos 130 °C (Horta, 2016). Nesse nicho, duas faixas de temperatura de trabalho foram identificadas: média, de até 250 °C; e alta, de até 400 °C.…”

Section: Tecnologias De Conversão E Temperaturas De Processounclassified

“…Nessas situações, alguns coletores comerciais foram identificados na literatura (Horta, 2016(Horta, , 2017Silva et al, 2014). Optou-se por considerar valores médios para os coeficientes do modelo quadrático de eficiência instantânea e para o custo específico, conforme apresentado na Tabela 4.…”

Section: Tecnologias De Conversão E Temperaturas De Processounclassified

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Uma Avaliação Do Uso Da Energia Solar Térmica Como Calor De Processo Na Produção De Gesso Beta Do Polo Gesseiro Do Araripe

Santos,

Mendes

2018

Anais Congresso Brasileiro De Energia Solar - CBENS

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Resumo. O Polo Gesseiro do Araripe é o principal produtor nacional de gesso. O problema envolto na sua matriz energética é considerado como uma questão chave para a continuidade das operações de produção e beneficiamento do gesso na região. Com condições de insolação bastante favoráveis, estudos anteriores apontam que a possibilidade de uso da radiação solar para a produção da energia térmica necessária à produção de gesso se apresenta como uma alternativa razoável. No entanto, falta uma avaliação mais consistente da questão, seguindo aspectos metodológicos condizentes com as especificidades da geração solar de calor de processos industriais, em que questões relativas à integração do sistema de geração solar ao processo industrial e a uma análise termoeconômica da geração solar, quando encarada como uma possibilidade de investimento industrial, são analisados. Tais questões foram tratadas de acordo com o proposto pela Agência Internacional de Energia, principalmente no que concerne aos aspectos de integração. O cálculo dos ganhos energéticos foi realizado com o auxílio de correlações que fornecem a energia útil anual em função das condições de radiação e de parâmetros técnicos de desempenho da tecnologia de coletor considerada. De acordo com os estudos realizados, não há possibilidade de integração entre o sistema de geração solar e o atual processo produtivo empregado no Polo. As condições de geração, transporte e transferência de calor ao processo não permite a elaboração propostas de integração entre o sistema de geração solar e o processo produtivo. Do lado termoeconômico, a melhor condição analisada chega a reduzir o consumo de lenha em 26% e traz um retorno de investimento em mais de 9 (nove) anos. Por fim, ficou evidente que algumas medidas de eficiência energética, levantadas em investigações anteriores sobre o setor gesseiro do Araripe se apresentam como investimentos de maior atratividade.Palavras-chave: Polo Gesseiro do Araripe, produção de gesso beta, geração solar de calor de processos industriais.

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Section: Estratégia De Integração E Modelagem Do Processo De Calcinaçãounclassified

Section: Tecnologias De Conversão E Temperaturas De Processounclassified

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Uma Avaliação Do Uso Da Energia Solar Térmica Como Calor De Processo Na Produção De Gesso Beta Do Polo Gesseiro Do Araripe

Santos,

Mendes

2018

Anais Congresso Brasileiro De Energia Solar - CBENS

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“…Solar heat can be done using different types of undeveloped collectors. For instance: low-emissivity coated glazing, double glazed flat-plate collector (FPC) with anti-reflection, tightly sealed with vacuum or gas fillings, evacuated-tube collector (ETC) with reflectors, compound parabolic collector (CPC), parabolic trough collector (PTC), and Fresnel collectors [1][2][3][4][5]. A critical point must be considered: the solar system does not need to cover the total process heat demand, but cost optimisation is conducted to determine the optimum sizing.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Two Analytical Methods for Optimising Solar Process Heat System Used in a Pasteurising Plant

Ghabour

Josimović²,

Korzenszk

2021

Applied Engineering Letters

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With more than 27% of the final heat demand in Europe consumed by the industrial sector, solar heat for the industrial process is one of the hottest topics nowadays, leading to many initiatives to make pilot projects in central and southern Europe. This paper analysed two analytical methods to optimise the essential working parameters (solar collectors, glycol ratio, volume flow rate, relative tank capacity, and tank height/diameter ratio) in a pasteurising plant located in Budapest, Hungary. The first method is an analytical approach to determine the optimum values considering the other variables at fixed levels. In contrast, the other one is linear modelling using response surface method RSM and R script coding program to identify the most influential factors using Pareto plots and then discussing the most important two factors' interactions. This research aims to identify which method is better for optimising solar heat for industrial (SHIP) systems. The paper compares the previously mentioned methods, and the results are compared with the results from the other authors. As a result, all factors showed similar magnitudes in both methods except for relative flow rate which was neutral in the analytical method and positive in the RSM.

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“…In recent years, several researches were carried out on these systems [3][4][5][6][7][8], and commercial products were also developed [9][10][11][12][13]. In this context, the University of Florence has developed a new design for a micro-PTC (m-PTC), which is a PTC ten smaller than a common PTC; the m-PTC is schematically illustrated in Figure 1.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Structured Light Profilometry on m-PTC

et al. 2020

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In concentrating solar systems, it is essential to study the optical losses of the collectors. A fundamental parameter is the intercept factor, namely, the fraction of sunrays reflected by the concentrator that reaches the receiver. Optical profilometry studies the relationship between the collector profile and the intercept factor, which influences the collection efficiency. Profilometric analyses were performed on a micro-parabolic trough collector (m-PTC), with reduced sizes and greater mirror curvature than a usual PTC. The proposed technique projects a luminous pattern (structured light) both on the collector with an opaque covering and on a flat reference plane. Measurement set-up and calibration technique were developed for m-PTC. A program coded in Python analyzed the images and reconstructs the mirror profile. The tilted reference plane was reconstructed using an original geometric model and a calibration procedure. The focal length of each parabolic section was calculated, providing information on surface defects in the mirror. An important parameter obtained was the displacement of the focus of the parabola with respect to the ideal position. Using this value, the intercept factor was estimated to be 0.89. The proposed technique was validated by comparing the results with an independent profilometric study applied to the same m-PTC.

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IEA SHC Task 49/IV - Deliverable A1.3 - Process Heat Collectors - State of the Art and Available Medium Temperature Collectors

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