Outros dados de entrada no SAM

A seguir um resumo e descrição dos principais dados de entrada no SAM e, logo em sequência, na Tabela 10, Tabela 11 e Tabela 12, os valores dessas entradas.

a. Projeto do Sistema (Parâmetros das condições nominais de projeto)

Design point DNI: DNI disponível nas condições nominais.

Target solar multiple: múltiplo solar alvo. Quando se deseja superdimensionar a saída térmica do campo solar em relação à demanda térmica a ser consumida. Usa-se um valor maior que 1 quando se deseja integrar armazenamento térmico e manter o fornecimento de energia durante o dia e além das horas de sol. Nesse trabalho decidiu-se não usar armazenamento para aumentar a capacidade de horas produzindo energia; usou-se apenas para manter a continuidade e a flexibilidade do fornecimento. O campo foi dimensionado exatamente para a saída desejada. Loop inlet temperature: temperatura nominal de retorno do fluido térmico aos loops do campo solar.

Loop outlet temperature: temperatura nominal de saída do fluido térmico dos loops do campo solar. É a temperatura que o SAM tenta manter quando possível. É a mesma temperatura que será fornecida à entrada do trocador de calor do ciclo de potência.

Heat sink power: Entrada térmica nominal das unidades consumidoras que, para esse estudo, são o ciclo de potência e o trocador de calor para processos industriais. Variou-se para cada caso conforme a demanda térmica para gerar 1MWe obtida a partir do EES.

b. Campo Solar (Parâmetros do campo solar e do fluido de transferência de calor do campo)

Row spacing: espaçamento entre fileiras de coletores. Calculado conforme o item 4.4.1.4, buscando-se diminuir o sombreamento nos horários em que a elevação solar é mais baixa.

Freeze protection temp: temperatura de proteção contra congelamento do HTF. O Dowtherm A pode trabalhar entre 15 e 400°C; dessa forma escolheu-se usar 20°C para a proteção contra congelamento. Abaixo dessa temperatura, um dispositivo de aquecimento elétrico é ativado.

Min single loop flow rate e Max single loop flow rate: intervalo de vazões de massa permitidas em um loop no campo solar para a busca de energia absorvida e temperaturas desejadas.

Header design min flow velocity e Header design max flow velocity: intervalo de velocidades de fluxo de HTF na tubulação de distribuição. São usados para determinar o diâmetro das tubulações de distribuição à medida que o fluxo chega em cada loop.

Water usage per wash e Washes per year: Consumo de água por lavagem e quantidade de lavagens por ano são dados relativos à lavagem dos coletores que determinam o quanto de água será consumida para esse fim durante um ano. Foram utilizados os valores padrão do SAM.

Tabela 10 – Dados de entrada para os casos simulados para Recife.

Dado do SAM Caso 1 CRV Caso 1 ORC Caso 3 CRV Caso 3 ORC Projeto do Sistema

Design point DNI/DNI de projeto 800 W/m² 800 W/m² 800 W/m² 800 W/m² Target solar multiple/Múltiplo solar alvo 1 1 1 1 Loop inlet temp./Temp. de entrada do loop 150°C 150°C 150°C 150°C

Loop outlet temp./Temp. de saída do loop 250°C 250°C 250°C 250°C Heat sink power/Potência da unidade consumidora 36,5 MWt 32,7 MWt 109 MWt 90 MWt

Campo Solar

Row spacing/Espaçamento entre fileiras 5 m 5 m 5 m 5 m Freeze protection temp/Temp. de proteção anti-congelamento 20°C 20°C 20°C 20°C

Min single loop flow rate Vazão mín em um loop 0,3 kg/s 0,3 kg/s 0,3 kg/s 0,3 kg/s Max single loop flow rate/Vazão máx em um loop 5 kg/s 5 kg/s 5 kg/s 5 kg/s Header design min flow velocity/ Velocidade mín do fluxo no

tubo de distribuição 0,09 m/s 0,09 m/s 0,09 m/s 0,09 m/s Header design max flow velocity/Velocidade máx do fluxo no

tubo de distribuição 3 m/s 3 m/s 3 m/s 3 m/s Water usage per wash/Uso de água por lavagem 0,7 L/m² 0,7 L/m² 0,7 L/m² 0,7 L/m²

Washes per year/Lavagens por ano 12 12 12 12 Number of SCAs per loop/Número de coletores por loop 12 12 12 12

Fonte: O autor.

Tabela 11 – Dados de entrada para os casos simulados para Petrolina.

Dado do SAM Caso 4 CRV Caso 4 ORC Caso 6 CRV Caso 6 ORC Projeto do Sistema

Design point DNI/DNI de projeto 900 W/m² 900 W/m² 900 W/m² 900 W/m² Target solar multiple/Múltiplo solar alvo 1 1 1 1 Loop inlet temp./Temp. de entrada do loop 150°C 150°C 150°C 150°C

Loop outlet temp./Temp. de saída do loop 250°C 250°C 250°C 250°C Heat sink power/Potência da unidade consumidora 36 MWt 32 MWt 96,5 MWt 80 MWt

Campo Solar

Row spacing/Espaçamento entre fileiras 5 m 5 m 5 m 5 m Freeze protection temp/Temp. de proteção anti-

congelamento 20°C 20°C 20°C 20°C Min single loop flow rate Vazão mín em um loop 0,3 kg/s 0,3 kg/s 0,3 kg/s 0,3 kg/s Max single loop flow rate/Vazão máx em um loop 5 kg/s 5 kg/s 5 kg/s 5 kg/s Header design min flow velocity/ Velocidade mín do fluxo no

tubo de distribuição 0,09 m/s 0,09 m/s 0,09 m/s 0,09 m/s Header design max flow velocity/Velocidade máx do fluxo no

tubo de distribuição 3 m/s 3 m/s 3 m/s 3 m/s Water usage per wash/Uso de água por lavagem 0,7 L/m² 0,7 L/m² 0,7 L/m² 0,7 L/m²

Washes per year/Lavagens por ano 12 12 12 12 Number of SCAs per loop/Número de coletores por loop 12 12 12 12

Tabela 12 – Dados de entrada para os casos simulados para Bom Jesus da Lapa.

Dado do SAM Caso 7 CRV Caso 7 ORC Caso 8 CRV Caso 8 ORC Caso 9 CRV Caso 9 ORC Projeto do Sistema

Design point DNI/DNI de projeto 950 W/m² 950 W/m² 950 W/m² 950 W/m² 950 W/m² 950 W/m² Target solar multiple/Múltiplo solar alvo 1 1 1 1 1 1

Loop inlet temp./Temp. de entrada do

loop 150°C 150°C 150°C 150°C 150°C 150°C Loop outlet temp./Temp. de saída do loop 250°C 250°C 250°C 250°C 250°C 250°C

Heat sink power/Potência da unidade

consumidora 33 MWt 29,5 MWt 120 MWt

100,5

MWt 72 MWt 62,5 MWt Campo Solar

Row spacing/Espaçamento entre fileiras 5 m 5 m 5 m 5 m 5 m 5 m Freeze protection temp/Temp. de

proteção anti-congelamento 20°C 20°C 20°C 20°C 20°C 20°C Min single loop flow rate Vazão mín em

um loop 0,3 kg/s 0,3 kg/s 0,3 kg/s 0,3 kg/s 0,3 kg/s 0,3 kg/s Max single loop flow rate/Vazão máx em

um loop 5 kg/s 5 kg/s 5 kg/s 5 kg/s 5 kg/s 5 kg/s Header design min flow velocity/

Velocidade mín do fluxo no tubo de distribuição

0,09 m/s 0,09 m/s 0,09 m/s 0,09 m/s 0,09 m/s 0,09 m/s Header design max flow

velocity/Velocidade máx do fluxo no tubo de distribuição

3 m/s 3 m/s 3 m/s 3 m/s 3 m/s 3 m/s Water usage per wash/Uso de água por

lavagem 0,7 L/m² 0,7 L/m² 0,7 L/m² 0,7 L/m² 0,7 L/m² 0,7 L/m² Washes per year/Lavagens por ano 12 12 12 12 12 12 Number of SCAs per loop/Número de

coletores por loop 12 12 12 12 12 12

Fonte: O autor.