Energía solar concentrada para calor de procesos
En la presente tesis se aborda la generación de vapor mediante tecnología solar térmica de concentración, con la finalidad de suplementar las fuentes tradicionales utilizadas por la industria uruguaya, el cierre se da con el modelado de un caso real. Con tal objetivo es que se realiza un estudio sob...
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| Main Author: | |
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| Format: | masterThesis |
| Language: | English Spanish |
| Published: |
2025
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| Subjects: | |
| Online Access: | https://hdl.handle.net/20.500.12008/48648 |
| Tags: |
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| Summary: | En la presente tesis se aborda la generación de vapor mediante tecnología solar térmica de concentración, con la finalidad de suplementar las fuentes tradicionales utilizadas por la industria uruguaya, el cierre se da con el modelado de un caso real. Con tal objetivo es que se realiza un estudio sobre el desarrollo de los sistemas solares térmicos para procesos industriales (Solar Heat for Industrial Processes 3 SHIP) en el mundo y en Uruguay, siendo este último aún inexistente al momento de escribir el trabajo. Se hace una investigación bibliográfica sobre el estado del arte de colectores solares térmicos, partiendo desde los más simples y más conocidos en Uruguay como son los de placa plana y heat pipes hasta los de concentración, con y sin seguimiento (tracking), cilindro parabólico compuesto (CPC), concentradores cilindro parabólicos (CCP), Fresnel lineal y discos parabólicos, determinando cuales son los rangos de temperaturas más apropiadas para su operación. También se realiza un análisis del consumo industrial en el Uruguay, dirigiendo los esfuerzos por aquellos sectores donde se utiliza calor en los procesos. Particularmente se intenta seleccionar sectores en donde el uso de fuentes fósiles es todavía relevante, debido al alto costo de estas fuentes y a la emisión de gases de efecto invernadero en su utilización. Vinculando el estado del arte con los sectores de interés de la industria uruguaya, se llega a la conclusión que para generar vapor solar en las condiciones necesarias, se debe utilizar los colectores con concentración. Se opta por la tecnología de concentradores cilindro parabólicos (CCP) pero no se pueden descartar las otras tecnologías ya que no se evalúan costos. El resultado de esta tesis termina con el desarrollo de un modelo dinámico en TRNSYS para generación de vapor solar, donde se vincula el recurso solar horario de Uruguay mediante el año meteorológico típico, la tecnología de concentración solar con almacenamiento y las curvas de demanda horaria de vapor de una industria uruguaya en el sector frigoríficos. La bondad de este modelo es que permite evaluar el rendimiento de un sistema SHIP (cualquiera sea) contra una demanda real de vapor (cualquiera sea), con componentes de diferentes características y determinar si hay problemas de sincronización entre la demanda y el recurso disponible y/o almacenado que perjudiquen el desempeño del sistema. |
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