Thesis MODELACIÓN NUMÉRICA DE SISTEMA DE DESALINIZACIÓN HDH CON INCORPORACCIÓN DE PVT
Date
2020-08
Authors
JAHN GALDAMES, NATALIA FRANCISCA
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Abstract
En este trabajo se desarrolla una simulación transiente de un sistema de desalinización mediante método humidificación-deshumidificación. Los datos de la simulación se validan contra los datos de un sistema real en el cual el de la simulación está basado, este se encuentra instalado en el laboratorio de energía renovables (LER) de la universidad. El modelo numérico se desarrolla en el sistema TRNSYS y su finalidad es evaluar la conveniencia de incorporar un PVT o panel térmico-fotovoltaico, para reducir el número de componentes del sistema y hacerlo más económico. Integrar un PVT también haría que el sistema mejore su eficiencia energética ya que se podría aprovechar de enfriar los paneles fotovoltaicos a la vez que se aprovecha la energía térmica de los mismos, lo que aumentaría la eficiencia de la colección eléctrica y evita el desperdicio de la energía térmica al medio ambiente. Para este estudio se proponen dos configuraciones diferentes de PVT, una de ellas dentro de un ciclo de agua salada y otra dentro de un ciclo de fluido térmico, que este caso sería agua potable. Por lo tanto, ambas configuraciones involucran un PVT que funcione con un fluido líquido. El modelo matemático que se usa para el PVT es el propuesto por J. Bilbao y A. B. Sproul de la Universidad de New South Wales [24]. Este modelo es recibido en lenguaje Fortran y luego implementado en TRNSYS. Los resultados indican quelas configuraciones 2 y 3 son recomendadas ya que pueden producir más energía eléctrica con menor área de instalación que el sistema 1, con una pequeña disminución en la producción de destilado. Además, el sistema 3 es especialmente recomendable cuando se utiliza un PVT con cubierta ya que en ese caso se podría conseguir incluso mayor producción de destilado que el sistema base. Los resultados también indican que valores bajos de flujo de agua salada y que altos valores de radiación son muy beneficiosos para la producción de destilado. El mejor funcionamiento se encuentra en los menores flujos de agua salada del rango analizado y en las regiones de Antofagasta y Atacama donde la radiación es alta gracias a la poca humedad ambiental y baja nubosidad. Finalmente se concluye quela tecnología PVT tiene mucha investigación por si sola, sin embargo, no tiene tanta investigación al mezclarla con HDH. A pesar de esto se considera que usarla en sistemas HDH es una alternativa que entrega varios beneficios, como lo mostraron las simulaciones desarrolladas en TRNSYS. Estas simulaciones se llevaron a cabo gracias a la posibilidad de desarrollar un modelo numérico de un sistema HDH en ese software. De las tres configuraciones analizadas, se recomienda aquella en que un campo de PVT reemplaza completamente los colectores (configuración 3), por ser la más económica y entregar los mejores resultados en términos de cogeneración, es decir, producir tanto agua como energía eléctrica. Este modelo numérico entrega varias posibilidades para evaluar la modificación de estos sistemas HDH, con lo cual se abre una gran variedad de trabajos futuros en este mismo software.
Description
Keywords
ENERGIA RENOVABLE , PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS , DESALINACION