DESALACIÓN SOLAR
MED
Esta instalación está formada por los siguientes subsistemas:
- Planta (MED) de destilación multi-efecto de 14 etapas
- Campo solar de captadores estáticos de gran apertura
- Sistema solar de almacenamiento térmico basado en agua
- Bomba de absorción de calor de doble efecto (LiBr-H2O)
- Caldera de gas
La unidad de destilación multi-efecto está formada por 14 etapas o efectos, situadas verticalmente con entrada directa de agua de mar al primer efecto (configuración de alimentación hacia adelante). Con un caudal nominal de alimentación de 8 m3/h, la producción de destilado es de 3 m3/h, y el consumo térmico de la planta es 190 kWth, con un rendimiento térmico (kg de destilado producido por el calor transferido al primer efecto, normalizado a 2326 kJ) por encima de 9. La concentración salina del destilado es alrededor de 5 ppm. La diferencia de temperatura nominal entre la primera celda y la última es de 40°C, con una temperatura máxima de operación de 70°C en el interior de la primera celda. El fluido de transferencia de calor en el sistema es agua, que se calienta a su paso por el campo solar de captadores y la energía adquirida es transferida a su vez al sistema de almacenamiento. El agua caliente procedente de este sistema de almacenamiento aporta a la planta MED la energía térmica necesaria para su operación.
El campo solar (AQUASOL-II) está formado por 60 captadores estáticos (Wagner LBM 10HTF) con un área total de apertura de 606 m2 y está conectado con un sistema de almacenamiento térmico (40 m3) a través de un intercambiador de calor (dentro de esta subsección hay más detalles sobre este campo solar).
La bomba de calor por absorción de doble efecto (LiBr-H2O) está conectada al último efecto de la planta MED. El vapor saturado de baja presión (35°C, 56 mbar abs) generado en este último efecto aporta al evaporador de la bomba de calor la energía térmica necesaria a baja temperatura, que de otra manera sería vertida al medioambiente, reduciendo a la mitad el consumo de energía térmica necesario para un proceso convencional de destilación multi-efecto. El sistema fósil de apoyo es una caldera de agua de propano que asegura las condiciones de operación de la bomba de calor (vapor saturado a 180°C, 10 bar abs), así como la operación de la planta MED en ausencia de radiación solar.
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Banco de ensayos para Aplicaciones de Desalación Solar Térmica
El objetivo de esta instalación es el estudio del rendimiento de captadores solares estáticos de gran apertura y su comportamiento en el acoplamiento con sistemas de desalación térmica a niveles de temperatura de entre 60-90°C
El modelo de captador instalado es LBM 10HTF con 10.1 m2 de área de apertura, fabricado por Wagner & Co. El campo solar estático está formado por 60 captadores con 606 m2 de área de apertura y una potencia térmica de 323 kWth en condiciones nominales (rendimiento 59% para una radicación global de 900 W/m2 y una temperatura media del captador de 75°C). Está formado por 4 lazos con 14 captadores de gran apertura por fila, conectados en paralelo (dos filas conectadas en serie por lazo con 7 captadores en paralelo por fila), y un pequeño lazo adicional con 4 captadores conectados en paralelo, todos ellos inclinados 35 ° orientación sur. Cada fila tiene su propio sistema de llenado/vaciado que consiste en dos depósitos de agua, desde los que se bombea el fluido de transferencia de calor a los captadores al principio de la operación y donde se arroja todo el volumen de agua de los captadores bien al final de la operación o cuando se alcanza el límite de temperatura (por encima de 100°C). El campo solar tiene válvulas de control de caudal que permiten tener una distribución de caudal igual en todos los lazos sin regulación adicional. Además, la instalación dispone de un enfriador de aire que permite la disipación de toda la energía del campo solar por completo, lo que resulta muy útil para ensayos de rendimiento a distintas temperaturas. Los cinco lazos de captadores están conectados con un sistema de almacenamiento térmico a través de un intercambiador de calor. El sistema de almacenamiento térmico consiste en dos tanques de agua conectados entre sí, con una capacidad total de almacenamiento de 40 m3. Este volumen permite suficiente autonomía de operación al sistema fósil de apoyo para alcanzar las condiciones nominales de operación en la planta desaladora.
La flexibilidad del campo solar permite la operación de cada lazo independientemente, por medio de sus propias válvulas y sistema de bombeo. Cada lazo está conectado a un intercambiador de calor individual que ofrece la posibilidad de acoplarlo por motivos de ensayo con cualquier sistema de desalación térmica a baja temperatura.
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