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Título: Estudo experimental de um dessalinizador solar acionado por circuito de óleo térmico
Título em inglês: Experimental study of a solar desalinator driven by thermal oil circuit
Autor(es): Pinheiro, João Vitor Goes
Orientador(es): Silva, Maria Eugênia Vieira da
Coorientador(es): Rocha, Paulo Alexandre Costa
Palavras-chave: Engenharia mecânica
Energia solar
Dessalinizador
Data do documento: 13-Ago-2014
Citação: PINHEIRO, J. V. G. (2014)
Resumo: Um dessalinizador solar possui basicamente duas unidades: a unidade de aquecimento (coletora) e a unidade de dessalinização (torre). Apresenta entre suas principais vantagens o fato de não precisar de energia elétrica para seu funcionamento, pois é acionada por termossifão. A operação se dá pelo aquecimento da água salobra até que esta comece a evaporar. O vapor, ao subir e encontrar com uma superfície com temperatura inferior, condensa e escorre através de estruturas em uma geometria especialmente projetada para este fim e só então é coletada por um sistema de calhas. A água já desmineralizada segue por uma calha principal onde escorre e é armazenada em um recipiente, já fora da torre de dessalinização. A água resultante desse processo é praticamente pura e isenta de contaminação, tanto por microrganismos como por sais e outros contaminantes. O presente trabalho analisa o desempenho do dessalinizador composto por uma torre de dessalinização e um conjunto composto por três coletores solares acionados por óleo térmico Lubrax Utile OT-100. Os resultados experimentais comprovam o funcionamento desse tipo de dessalinizador, visto que condições ideais para seu correto funcionamento só foram atingidas graças à instalação de uma bomba de deslocamento positivo que promoveu a circulação do óleo. Termopares instalados nos estágios da torre registraram o aumento de temperatura ao longo do dia. Picos de 77ºC foram medidos no tanque de armazenamento da torre. Valores médios de produção por dia são de 25 litros de água, com uma condutividade média sempre inferior a 10 μS/cm², o que representa uma eficiência na remoção de sais superior a 99%. No cálculo de desempenho, o melhor resultado foi obtido quando o sistema de bombeamento foi combinado com o uso de um refletor solar, obtendo o valor do GOR (Razão de ganho de saída) de 2,85.
Abstract: A solar desalination system basically has two components: the heating unit (solar collectors) and the desalination unit (tower). Among its main advantages, this device does not need electrical power to operate, since it is driven by thermosiphon. In its operation, brackish water is heated and it evaporates. The evaporated vapor rises and hits the coller walls of the above tray, where it condensates and drains through a specially designed geometry, structure to be finally by in a set of gutter. The already demineralized water flows through a main channel where it is stored in a container, outside the desalination tower. The resulting water from this process is pure and free from contamination, either microorganisms or salt. This study analyzes the performance of a desalination system with a desalination tower and a set of three solar collectors. The heat transfer medium between the collector and the tower was thermal oil flow, Lubrax Utile OT-100. The experimental results demonstrate the operation of this type of desalinator, since ideal conditions for its correct functioning was only achieved after the installation of a positive displacement pump, which that promoted the oil circulation. Thermocouples installed in the stages of tower registered the temperature increase throughout the day. Peaks of 77 ºC were measured in the storage tank of the tower. The mean values of production per day were 25 liters of desalinated water with an average conductivity always less than 10 μS / cm ², representing a salt removal efficiency greater than 99%. In performance calculation, the best result was obtained when the pumping system was combined with the use of a solar reflector, achieving GOR value of 2.85.
Descrição: PINHEIRO, J. V. G. Estudo experimental de um dessalinizador solar acionado por circuito de óleo térmico. 2014. 72 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11065
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