Optimización Energética y Financiera del Proceso de la Industria Solar Térmica con Colectores Cilindro-Parabólicos
Autores: Bellos, Evangelos; Daniil, Ilias; Tzivanidis, Christos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Optimización Energética y Financiera del Proceso de la Industria Solar Térmica con Colectores Cilindro-Parabólicos
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Investigación
Proceso de la industria solar térmica
Colectores solares de concentración parabólica
Condiciones climáticas
Niveles de temperatura de carga
Procedimientos de optimización
área de recolección
Volumen del tanque de almacenamiento
Maximización de la cobertura solar
Maximización del valor presente neto
Minimización del período de recuperación
Diseño
Sistemas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de este trabajo es la investigación de un proceso industrial de calor solar con colectores solares de concentración en forma de trófico parabólico. El análisis se lleva a cabo para las condiciones climáticas de Atenas (Grecia) y para cinco niveles de temperatura de carga (100 grados C, 150 grados C, 200 grados C, 250 grados C y 300 grados C). La configuración examinada combina colectores solares de trófico parabólico acoplados a un tanque de almacenamiento y una fuente de calor auxiliar para cubrir la necesidad térmica de 100 kW. El sistema solar térmico fue optimizado utilizando el área de recolección y el volumen del tanque de almacenamiento como variables de optimización. Hay tres procedimientos de optimización diferentes, utilizando diferentes criterios en cada caso. Más específicamente, la maximización de la cobertura solar, la maximización del valor presente neto y la minimización del período de recuperación son los objetivos de los tres procedimientos de optimización diferentes. En general, se encuentra que el período de recuperación está entre cinco y seis años, el valor presente neto está entre 500-600 kEUR, y la cobertura solar está cerca del 60%. Para el caso del nivel de temperatura de 200 grados C, el diseño óptimo utilizando el criterio del valor presente neto indica 840 m de colectores solares acoplados a un tanque de almacenamiento de 15.3 m. La optimización utilizando la cobertura solar indica el uso de 980 m de colectores solares con un tanque de 28 m, mientras que la minimización del período de recuperación se encuentra para un área de recolección de 560 m y un volumen de tanque de almacenamiento de 8 m. Los resultados de este trabajo pueden ser utilizados para el diseño adecuado de sistemas de procesos industriales de calor solar con colectores de trófico parabólico.
Descripción
El objetivo de este trabajo es la investigación de un proceso industrial de calor solar con colectores solares de concentración en forma de trófico parabólico. El análisis se lleva a cabo para las condiciones climáticas de Atenas (Grecia) y para cinco niveles de temperatura de carga (100 grados C, 150 grados C, 200 grados C, 250 grados C y 300 grados C). La configuración examinada combina colectores solares de trófico parabólico acoplados a un tanque de almacenamiento y una fuente de calor auxiliar para cubrir la necesidad térmica de 100 kW. El sistema solar térmico fue optimizado utilizando el área de recolección y el volumen del tanque de almacenamiento como variables de optimización. Hay tres procedimientos de optimización diferentes, utilizando diferentes criterios en cada caso. Más específicamente, la maximización de la cobertura solar, la maximización del valor presente neto y la minimización del período de recuperación son los objetivos de los tres procedimientos de optimización diferentes. En general, se encuentra que el período de recuperación está entre cinco y seis años, el valor presente neto está entre 500-600 kEUR, y la cobertura solar está cerca del 60%. Para el caso del nivel de temperatura de 200 grados C, el diseño óptimo utilizando el criterio del valor presente neto indica 840 m de colectores solares acoplados a un tanque de almacenamiento de 15.3 m. La optimización utilizando la cobertura solar indica el uso de 980 m de colectores solares con un tanque de 28 m, mientras que la minimización del período de recuperación se encuentra para un área de recolección de 560 m y un volumen de tanque de almacenamiento de 8 m. Los resultados de este trabajo pueden ser utilizados para el diseño adecuado de sistemas de procesos industriales de calor solar con colectores de trófico parabólico.