Banca de QUALIFICAÇÃO: CAIO CEZAR NEVES PIMENTA
Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.DISCENTE : CAIO CEZAR NEVES PIMENTA
DATA : 22/04/2024
HORA: 16:00
LOCAL: Plataforma Microsoft Teams
TÍTULO:
PALAVRAS-CHAVES:
Eficiência exergética; Destruição de exergia; Temperatura de carga/descarga.
PÁGINAS: 65
RESUMO:
A possibilidade de armazenamento eficiente de energia na forma térmica tem sido
apontada como uma vantagem competitiva das usinas que utilizam a rota da tecnologia
Concentrated Solar Power (CSP) em comparação com a fotovoltaica. A armazenagem
compensa, em certa medida, a natureza intermitente da fonte solar e confere flexibilidade
ao operador permitindo o despacho da energia quando não há fonte de calor. Existem
diferentes sistemas de armazenamento para usinas CSP que dependem da tecnologia
adotada na usina. Neste trabalho foi realizado um estudo exergo-energético para um
sistema de armazenamento de energia térmica (TES) que utiliza o ar como fluido de
transferência de calor que escoa através de um meio poroso com geometria otimizada
para transferência de calor. Equações aproximadas de energia para o ar e para a matriz
porosa foram propostas para possibilitar o estudo com diferentes configurações do TES.
Os parâmetros aerodinâmicos do escoamento foram obtidos através de simulações na
plataforma CFD Star-ccm+ que também serviram para validar as aproximações propostas.
Um modelo numérico baseado nas equações aproximadas foi desenvolvido. O modelo
discretiza o domínio em volumes finitos, resolvendo as equações de conservação de energia
sólida e fluida e conservação de massa fluido, usando o esquema upwind para termo
advectivo e implícito no tempo. Simulações do ciclo de carga/descarga térmica foram
realizadas para o comprimentos de TES 6m e fluxo de massa no meio poroso de 0,1 𝑘𝑔/𝑚2𝑠
s. As condições iniciais (temperatura do meio poroso) e de contorno foram consideradas
com base nos dados operacionais da Usina Julich CSP na Alemanha. Para validar o modelo
proposto, comparou-se a temperatura de descarga do ar em Julich na Alemanha com o
do presente modelo, onde em Julich propôs uma faixa de temperatura aceitável entre
640 − 680℃e no presente trabalho, a respectiva temperatura obtida foi de 680℃, obtendo
uma boa concordância entre os resultados, o que mostra que o modelo é consistente para a
analise exergética proposta. Os resultados mostram diferentes perfis de exergia destruída
em cada ciclo em razão das trocas de calor entre fluido e sólido. Portanto, uma otimização
de parâmetros deve ser aplicada para as condições operacionais específicas de cada projeto
para reduzir perdas que possam comprometer a lucratividade do sistema como um todo.
MEMBROS DA BANCA:
Interno - 3138349 - EDGAR AMARAL SILVEIRA
Externo à Instituição - EDUARDO LUCAS KONRAD BURIN - UFPR
Presidente - 2245668 - MARIO BENJAMIM BAPTISTA DE SIQUEIRA
Interna - 2115160 - SIMONE MONTEIRO E SILVA