Banca de DEFESA: ARTHUR KLEYTON AZEVEDO DE ARAÚJO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ARTHUR KLEYTON AZEVEDO DE ARAÚJO
DATA : 13/03/2017
HORA: 09:30
LOCAL: Sala 414 do CTEC - UFRN
TÍTULO:

MODELAGEM TRANSIENTE DO ARMAZENAMENTO TÉRMICO EM SISTEMAS CSP

PALAVRAS-CHAVES:

Energia solar concentrada, armazenamento térmico, dois tanques.

PÁGINAS: 59
RESUMO:

Dentre as energias renováveis, a energia solar concentrada tem como diferencial a capacidade de armazenar energia na forma térmica, sendo esta mais barata e com densidade energética superior às baterias de sistemas fotovoltaicos. Esta tecnologia permite que as plantas termossolares despachem energia mesmo quando as condições climáticas são desfavoráveis, como em períodos de nebulosidade e após o entardecer. Este trabalho busca, de forma geral, atestar o potencial solar da região Nordeste através de um estudo transiente das perdas de calor de um sistema de armazenamento térmico por calor sensível de dois tanques ativo-direto ou indireto em relação as variáveis ambientais como irradiação solar, temperatura ambiente e velocidade do vento. Além disso, o trabalho também se propõe a verificar a sensibilidade do sistema ao seu nível de carregamento e temperaturas de operação. O potencial solar da região Nordeste foi comparado aos principais produtores mundiais de energia heliotérmica. Os principais sistemas e armazenamento de energia térmica em operação nas plantas de energia solar concentrada foram identificados, além dos materiais de armazenamento e de isolamento dos tanques. A análise transiente foi realizada resolvendo os termos difusivos das equações diferenciais resultantes do balanço energético e das trocas de calor utilizando o MDF na formulação implícita para discretização do sistema e o método TDMA para solução das equações. O estudo de sensibilidade do sistema as condições climáticas foi conduzido para duas regiões com características distintas, Sul e Nordeste. Dados experimentais do sistema de armazenamento térmico da planta termossolar Solar Two foram utilizados para validação do modelo proposto por este trabalho. As taxas de calor perdido para validação do modelo apresentaram valores de 97,36 kW para o tanque quente totalmente carregado e 46,12 kW para o tanque frio totalmente carregado, esses valores apresentaram diferenças de 4,55% e 4,82%, respectivamente. As perdas de calor do tanque quente foram superiores para a região Sul, entretanto a diferença da eficiência de armazenamento entre as regiões foi inferior a 1,0%. As perdas de calor se mostraram relativamente sensíveis ao nível de carregamento do tanque, tendo uma diferença de 37,35% entre o tanque carregado e descarregado. As temperaturas de operação também se mostraram bastante influentes na eficiência do armazenamento térmico, sendo de 10,78% para o tanque a 300 °C e 89,42% para o tanque a 600 °C. O modelo desenvolvido para este trabalho apresentou resultados condizentes com medições experimentais e com o fenômeno físico do armazenamento. Por fim, o tanque se mostrou pouco sensível as mudanças das condições climáticas, entretanto demostrou real sensibilidade ao nível de carregamento e temperatura de operação. As perdas de calor de um sistema de armazenamento térmico é função de diversas variáveis e compreender a influência de cada parâmetro no sistema é primordial para o avanço da tecnologia.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1451488 - João Carlos Arantes Costa Júnior
Externo ao Programa - 1770049 - GABRIEL IVAN MEDINA TAPIA
Externo ao Programa - 2654020 - KLEIBER LIMA DE BESSA
Externo à Instituição - JÚLIO CÉSAR PASSOS - UFSC