Estudo do comportamento de um sistema solar ORC

Abstract

O estágio realizado, no âmbito do mestrado integrado em Engenharia e Gestão Industrial, no LAMTec – Laboratório de Ambiente Marinho e Tecnológico, teve como principais objectivos adquirir os conhecimentos termodinâmicos necessários de forma a realizar uma análise termodinâmica e económica de um sistema solar ORC de capacidade de 10KW. Para tal, foi desenvolvido um modelo e programa computacional em Matlab R2008a, versão 7.6.0, onde é analisado a eficiência do colector com base na radiação solar bruta introduzida e a eficiência do ciclo ORC face à potência da respectiva radiação. Com base no comportamento do colector e do ciclo ORC, o programa devolve como outputs a área e a quantidade de colector necessários para a potência pretendida. Tendo em conta o melhor cenário obtido, é efectuada uma análise económica com o objectivo de determinar o payback do investimento com os colectores solares. Com este estudo conclui-se que para o melhor cenário, a área de colectores necessária é de 1044.1 m2 e respectivamente 590 colectores. O proveito anual é de 48360 €/ano e um payback de 8 anos para o investimento inicial com os colectores de tubo de vácuo.

The training carried out of the Master Engineering and Industrial Management in LAMTec- Laboratory of Marine Environment and Technology, had as main to acquire the necessary thermodynamic knowledge for realize an economic and thermodynamic analysis of a solar ORC with capacity of 10KW. For this purpose was developed a model and computer program in Matlab R2008a, version 7.6.0, which is analyzed the efficiency of the collector based on gross solar radiation introduces and the ORC cycle efficiency compared to the power of its radiation. With of the behavior of the collector and the ORC cycle, the computer program returns as outputs the area and the amount of the collector which is necessary for the desired power. Having regard to the best scenario obtained an economic analysis is carried out in order to determine the payback of the investment with the solar collectors. This study concludes that for the better scenario, the collector area needed is 1044.1 m2 and respectively 590 collectors. The annual benefit is 48360 €/year and a payback of 8 years for initial investment with the evacuated tube collectors.