Atenção:
O eduCAPES é um repositório de objetos educacionais, não sendo responsável por materiais de terceiros submetidos na plataforma. O usuário assume ampla e total responsabilidade quanto à originalidade, à titularidade e ao conteúdo, citações de obras consultadas, referências e outros elementos que fazem parte do material que deseja submeter. Recomendamos que se reporte diretamente ao(s) autor(es), indicando qual parte do material foi considerada imprópria (cite página e parágrafo) e justificando sua denúncia.
Caso seja o autor original de algum material publicado indevidamente ou sem autorização, será necessário que se identifique informando nome completo, CPF e data de nascimento. Caso possua uma decisão judicial para retirada do material, solicitamos que informe o link de acesso ao documento, bem como quaisquer dados necessários ao acesso, no campo abaixo.
Todas as denúncias são sigilosas e sua identidade será preservada. Os campos nome e e-mail são de preenchimento opcional. Porém, ao deixar de informar seu e-mail, um possível retorno será inviabilizado e/ou sua denúncia poderá ser desconsiderada no caso de necessitar de informações complementares.
Metadados | Descrição | Idioma |
---|---|---|
Autor(es): dc.contributor | Lisbôa, Kleber Marques | - |
Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/3734240256988290 | - |
Autor(es): dc.contributor | Pacheco, César Cunha | - |
Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/4977724521165246 | - |
Autor(es): dc.contributor | Jian, Su | - |
Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/0934428004504955 | - |
Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/9903810366055023 | - |
Autor(es): dc.creator | Turci, Daniel Rubano Barretto | - |
Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-01-03T11:35:49Z | - |
Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-01-03T11:35:49Z | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2024-09-06 | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2024-09-06 | - |
Fonte completa do material: dc.identifier | https://app.uff.br/riuff/handle/1/34634 | - |
Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/918919 | - |
Descrição: dc.description | Este trabalho tem como objetivo investigar o desempenho termodinâmico obtido pela integração de coletores solares com um sistema de armazenamento de energia térmica (TES) baseado em material de mudança de fase (PCM) e um ciclo Rankine orgânico (ORC) para geração de energia elétrica. Cálculos teóricos empregando modelos baseados na literatura para cada componente são realizados usando a plataforma Wolfram Mathematica®. As configurações de ciclo Rankine orgânico solar direto (DSOS) e de ciclo Rankine orgânico solar indireto (ISOS) são consideradas neste estudo. No arranjo DSOS, os coletores solares funcionam como evaporadores no ORC; e na configuração ISOS há a interposição de um trocador de calor entre o fluido de trabalho do ORC e os coletores solares. Apesar de sua arquitetura simples e melhor desempenho em comparação com o ISOS, a configuração DSOS é pouco utilizada em usinas de médio e grande porte, principalmente devido ao alto custo associado ao preenchimento de todo o sistema com um fluido orgânico. O refrigerante R-245fa é escolhido como fluido de trabalho para as configurações DSOS e ISOS, devido às suas propriedades termofísicas favoráveis e características ecológicas. Coletores do tipo tubo à vácuo (ETC) foram selecionados para captação da energia solar, contabilizando uma área total fixada em 212,4 m². Os modelos e métodos adotados são verificados e validados com dados teóricos e experimentais disponíveis na literatura para sistemas integrados similares. Os dados de irradiação solar utilizados são obtidos através do banco de dados do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) para a cidade de Niterói, Rio de Janeiro, Brasil. Métricas de desempenho, como geração líquida de energia, tempo de operação, energia armazenada e eficiência térmica, são analisadas para semanas típicas de verão e de inverno. O desempenho de ambos os sistemas propostos é analisado separadamente com e sem o sistema de armazenamento de calor latente, para verificar a viabilidade de seu uso e da metodologia adotada. O uso do PCM mostrou potencial para aumentar de 5 a 6 horas o tempo de operação do sistema durante a semana de verão, com uma potência praticamente constante, e a eficiência térmica do sistema foi estimada entre 3,1% e 5,6%, dependendo da configuração escolhida e das condições climáticas. Este estudo pretende abordar uma das principais limitações dos sistemas solares, ou seja, a intermitência da sua fonte, propondo a utilização do armazenamento térmico como forma de atacar a condição variável de energia por uma estratégia de produção de potência constante, estendida e previsível. | - |
Descrição: dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | - |
Descrição: dc.description | This work aims to investigate the thermodynamic performance yielded by integrating solar collectors with a thermal energy storage system (TES) based on phase change material (PCM), and an organic Rankine cycle (ORC) for power generation. Theoretical calculations employing models based on the literature for each component are carried out using the Wolfram Mathematica® platform. The direct solar organic Rankine cycle system (DSOS) configuration, and the indirect solar organic Rankine cycle system (ISOS) configuration are considered in this study. In the DSOS layout, the solar collectors work as evaporators in the ORC; and in the ISOS configuration there is an interposition of a heat exchanger between the working fluid of the ORC and the solar collector. Despite its simple architecture and better performance in comparison with the ISOS, the DSOS configuration is rarely used in medium and large-scale plants, mainly due to the high cost associated with filling the entire solar field with an organic fluid. R-245fa is chosen as working fluid for both the DSOS and ISOS configurations, due to its favorable thermophysical properties and environmental-friendly characteristics. Evacuated tube collectors (ETC) are chosen to harvest solar energy and their total area is fixed at 212.4 m². The models and methodologies are verified and validated with theoretical and experimental data, respectively, available in the literature for similar integrated systems. Averaged solar irradiation data taken from the Brazilian National Meteorology Institute (INMET) database for the city of Niterói, Rio de Janeiro, Brazil, is used as input. Performance metrics, such as net power generation, operating time, stored energy, and thermal efficiency are analyzed for typical summer and winter weeks of the year. The performance of both proposed system is analyzed separately with and without the latent heat storage system, to probe the viability of its use and of the methodology adopted. The use of the PCM showed the potential to increase in 5 to 6 hours the operating time of the system during the summer week, with a practically constant power output, and the thermal efficiency of the system was estimated between 3.1% and 5.6%, depending on the chosen layout and climate conditions. This study intends to address a major limitation of solar systems, that is, the intermittency of its source, by proposing the use of thermal storage as way of exchanging the variable power output for a constant, extended and predictable strategy of energy production. | - |
Descrição: dc.description | 109 f. | - |
Formato: dc.format | application/pdf | - |
Idioma: dc.language | en | - |
Direitos: dc.rights | Open Access | - |
Direitos: dc.rights | CC-BY-SA | - |
Palavras-chave: dc.subject | Energia solar | - |
Palavras-chave: dc.subject | Ciclo rankine orgânico | - |
Palavras-chave: dc.subject | Sistema de armazenamento térmico de energia | - |
Palavras-chave: dc.subject | Energia solar | - |
Palavras-chave: dc.subject | Armazenamento de energia | - |
Palavras-chave: dc.subject | Coletor solar | - |
Palavras-chave: dc.subject | Solar energy | - |
Palavras-chave: dc.subject | Organic rankine cycle | - |
Palavras-chave: dc.subject | Thermal energy storage system | - |
Título: dc.title | Thermodynamic analysis of an organic rankine cycle integrated with latent heat storage harnessing solar thermal energy for power generation | - |
Título: dc.title | Análise termodinâmica de um ciclo rankine orgânico integrado com um sistema de armazenamento de calor latente para aproveitamento da energia solar térmica para geração de eletricidade | - |
Tipo de arquivo: dc.type | Dissertação | - |
Aparece nas coleções: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF |
O Portal eduCAPES é oferecido ao usuário, condicionado à aceitação dos termos, condições e avisos contidos aqui e sem modificações. A CAPES poderá modificar o conteúdo ou formato deste site ou acabar com a sua operação ou suas ferramentas a seu critério único e sem aviso prévio. Ao acessar este portal, você, usuário pessoa física ou jurídica, se declara compreender e aceitar as condições aqui estabelecidas, da seguinte forma: