Diseño de una planta de poligeneración solar con colectores lineales fresnel para generación de electricidad, frío y calor para procesos industriales y agua desalinizada
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2016
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La alta demanda de energía en Chile es un problema ampliamente discutido, así como la posibilidad aprovechar el recurso solar como una solución a este problema dado el alto potencial de radiación que posee el norte del país. Además, dicha zona del país presenta graves problemas de abastecimiento de agua potable por la escasez de este recurso debido a sus condiciones climáticas. Una solución a estas problemáticas consiste en la utilización del recurso solar para la generación de electricidad con plantas termosolares, y para la obtención de agua mediante plantas desalinizadoras, donde además el recurso solar puede utilizarse para la generación de frío mediante refrigeración solar con ciclos de absorción y la generación de calor para procesos industriales. Este trabajo desarrolla un esquema de poligeneración utilizando una planta de concentración de solar de potencia de 50MW a la que se han acoplado los módulos de desalinización, generación de frío y calor para procesos industriales.Se seleccionó la tecnología de colectores lineales Fresnel para la concentración, la desalinización por multi-efecto, un ciclo de absorción de doble efecto para la refrigeración y un intercambiador de calor para alimentar la demanda de calor de procesos, modelando la planta en régimen transitorio para un período de un año en el software TRNSYS. Además, se consideró un sistema de almacenamiento térmico y un sistema de respaldo fósil para mantener la autonomía de la planta durante 24 horas. Se realizó un análisis del caso base, distinguiendo como afecta la integración de cada módulo el funcionamiento de la planta. Asímismo, se obtuvieron resultados en términos energéticos y económicos para los diferentes escenarios. Además, se determinó las condiciones para el diseño de la planta, llegando a una fracción solar de más del 52%, con la capacidad de producir más de 32.000 m3/día de agua, enfrentando demandas considerables de refrigeración y calor en la industria.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2016