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Centro de Investigaci贸n en Metrolog铆a y Calidad (CEMECA)
Exposición realizada en el marco del Encuentro del Ministerio de la Producción, Ciencia y Tecnología de la Provincia de Buenos Aires con autoridades y centros de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Exposiciones de los directores de los Centros de Investigación propios, asociados y vinculados
Energ铆a solar t茅rmica de concentraci贸n, tecnolog铆a eficiente, sustentable y gestionable en la Rep煤blica Argentina
El moderno concepto que se aplica hoy a las energ铆as renovables, por el cual 茅stas deben ser eficientes, limpias y gestionables, tiene su m谩ximo exponente en la energ铆a solar t茅rmica de concentraci贸n. (ESTC). Este tipo de tecnolog铆a solar es la 煤nica gestionable durante veinticuatro horas continuas, con un 75 % del valor agregado en productos de industria nacional.Trabajo publicado en Acta Bioqu铆mica Cl铆nica Latinoamericana; no. 52, supl. 2, parte I, diciembre de 2018.Universidad Nacional de La Plat
An谩lisis y evaluaci贸n de la eficiencia coseno de un colector cilindro parab贸lico polar: Aplicaci贸n en una regi贸n subtropical de Argentina
The influence of the incident angle of a solar concentrating system to be applied to direct steam generation is reported. Such system consists of an ensemble of a trough collector and a receiver, through which water flows as heating fluid. The trough collector is inclined according to the latitude coordinate, parabolically curved and one-axis tracked. The collector is mathematically analyzed using the data of a typical solar year, and it is compared with another one without inclination. There is a significant improvement in the cosine optical efficiency throughout the year in the polar parabolic trough collector, especially in the winter season. This ensemble is also analyzed employing computer tools based on Tonatiuh Ray-Tracing methodology, and the optimal receiver dimensions were calculated. The polar parabolic trough collector is a promising collector for concentrated solar power systems at subtropical latitudes; it provides a better usage of the solar resource for the processes involved in getting heat or generating electricity, especially in medium and low scale applications.Se reporta la influencia del 谩ngulo de incidencia de un sistema de concentraci贸n solar que se aplicar谩 a la generaci贸n directa de vapor. Dicho sistema consta de un colector cilindro parab贸lico y un receptor a trav茅s del cual fluye el agua como fluido de trabajo. El colector se encuentra inclinado seg煤n la coordenada de latitud, curvado parab贸licamente y con seguimiento en un eje. El colector se analiza matem谩ticamente utilizando los datos de un a帽o solar t铆pico y se compara con un colector sin inclinaci贸n. Hay una mejora significativa en la eficiencia 贸ptica coseno durante todo el a帽o en el colector cilindro parab贸lico polar, especialmente en la temporada de invierno. Este colector tambi茅n se analiza empleando herramientas inform谩ticas basadas en la metodolog铆a Tonatiuh Ray-Tracing, y se calculan las dimensiones 贸ptimas del receptor. El colector cilindro parab贸lico polar es un colector prometedor para sistemas de energ铆a solar concentrada en latitudes subtropicales, ya que proporciona un mejor aprovechamiento del recurso solar para los procesos involucrados en la obtenci贸n de calor o generaci贸n de electricidad, especialmente en aplicaciones de mediana y baja escala
DESALINIZACI脫N DE AGUA UTILIZANDO SISTEMAS SOLARES T脡RMICOS DE ALTA CONCENTRACI脫N
Existe un tipo de concentradores de energ铆a solar t茅rmica de concentraci贸n capaz de aprovechar la radiaci贸n solar directa, es decir aquella radiaci贸n que no desv铆a su trayectoria al atravesar la atmosfera terrestre, entre estos se encuentran los Colectores Cil铆ndrico Parab贸lico (CCP) conformados por espejos de gran superficie que, debido a su curvatura son capaces de reflejar la radiaci贸n solar en una superficie mucho menor, denominada tubo receptor, generando un foco cal贸rico de forma lineal. El tubo receptor cuenta con una superficie de alta relaci贸n de absortividad /emisividad capaz de absorber la mayor cantidad de energ铆a posible y transferir la mayor parte de esta al fluido de trabajo que circula por su interior. Este puede ser alg煤n tipo de aceite t茅rmico o agua, este transporta el calor que finalmente generar谩 vapor saturado para alimentar una turbina Rankine para generaci贸n de energ铆a el茅ctrica. A dem谩s puede ser utilizado para abastecer de calor a un proceso, como secaderos, desalinizaci贸n de agua o esterilizaci贸n. Los CCP suelen orientarse en el plano horizontal con su eje de rotaci贸n siguiendo la l铆nea norte-sur. A lo largo del d铆a, los mismos orientan su plano de apertura de forma que la concentraci贸n solar lograda sea m谩xima. Por esto es sumamente importante el estudio de la radiaci贸n y la precisi贸n en el seguimiento solar de este tipo de equipos.
El agua es un recurso escaso en nuestro planeta, y el agua potable es indispensable para la vida, ya sea para consumo, aseo, riego y producci贸n de alimentos. El acceso a una fuente segura de agua se ve dificultada por la creciente demanda de esta a nivel mundial, las sequ铆as extremas, el calentamiento clim谩tico y la contaminaci贸n de las fuentes de agua dulce, lo cual lleva a considerar el agua de los oc茅anos y de otras fuentes saladas para su potabilizaci贸n. Teniendo todo esto en consideraci贸n se tiene como objetivo de esta tesis lograr el desarrollo de un equipo desalinizador de agua que utilice como fuente cal贸rica el calor de proceso generado por un equipo CCP de autor铆a propia. Se estudio la bibliograf铆a disponible y se consider贸 que el equipo que m谩s se adapta a nuestros requerimientos es el destilador Humidificador/Deshumidificador (HDH), los equipos HDH est谩n conformados por dos partes, un Humidificador, donde el agua salobre, que fue calentada por el CCP mediante un intercambiador de calor, es pulverizada y a su vez es atravesada por una corriente de aire que se humedecer谩. Aqu铆 el flujo de aire aumenta su humedad y temperatura evaporando parte del agua y quit谩ndole parte de la energ铆a mediante calor latente de evaporaci贸n. Luego ese flujo de aire saturado en humedad circula hacia el deshumidificador, el cual consta de un enfriador, por el cual circula el agua salobre previo calentamiento, funcionando como precalentador, all铆 choca el aire h煤medo y se condensa en forma de gotas, que ser谩n recolectadas al final del procedimiento, obteniendo as铆 el destilado final del proceso
Energ铆a solar t茅rmica de concentraci贸n, tecnolog铆a eficiente, sustentable y gestionable en la Rep煤blica Argentina
El moderno concepto que se aplica hoy a las energ铆as renovables, por el cual estas deben ser eficientes, limpias y gestionables, tiene su m谩ximo exponente en la energ铆a solar t茅rmica de concentraci贸n. Este tipo de tecnolog铆a solar es la 煤nica gestionable las veinticuatro horas continuas, con un 75 % del valor agregado en productos de industria nacional. Se utiliza para ello, el almacenamiento de sales t茅rmicas. Desde el a帽o 2012, la Universidad Nacional de La Plata y la Comisi贸n de Investigaciones Cient铆ficas de la provincia de Buenos Aires, a trav茅s de sus laboratorios LOCE y CEMECA, vienen desarrollando varios proyectos de I+D+i1 en generaci贸n de energ铆a el茅ctrica y calor de proceso industrial con esta tecnolog铆a. En este trabajo, se muestran los estudios hechos en: dise帽os experimentales, materiales nacionales, m茅todos de determinaci贸n y medici贸n, 谩reas de solarimetr铆a accesibles, as铆 como aplicaciones posibles.
La Plataforma Solar de Almer铆a, en Espa帽a, es un centro de desarrollo tecnol贸gico para la investigaci贸n de equipos, tecnolog铆as y referencias en estas tecnolog铆as, con el cual la UNLP ha firmado programas de capacitaci贸n y formaci贸n de recursos humanos, as铆 como un programa espec铆fico de la Red CyTED, para el desarrollo de sistemas de energ铆a solar t茅rmica de concentraci贸n combinando h铆bridos con biomasa.Trabajo presentado por el Centro de Investigaci贸n en Metrolog铆a y Calidad (CEMECA
Dise帽o 贸ptico de un colector cil铆ndrico parab贸lico inclinado para generaci贸n directa de vapor
La constante demanda energ茅tica y el agotamiento de las fuentes de combustibles tradicionales con la consecuente contaminaci贸n producida por la quema de los mismos nos lleva a buscar nuevas fuentes de energ铆a. Una alternativa ya conocida es la energ铆a solar que su car谩cter limpio e ilimitado la hace atractiva para la investigaci贸n de nuevas formas de su aprovechamiento. Diferentes sistemas solares t茅rmicos se utilizan para la producci贸n de electricidad, todos ellos concentran la energ铆a solar incidente y la reflejan a un punto o una l铆nea donde un receptor con un adecuado fluido de transferencia absorbe la energ铆a t茅rmica para luego conducirla a un intercambiador en el cual la transfiere al agua o al vapor que se utiliza para mover una turbina y producir electricidad. En el presente trabajo se realiza el modelado de un novedoso colector parab贸lico inclinado utilizando el software Tonatiuh Ray Trace. La salida del programa se analiza a continuaci贸n con Matlab, se leen los datos binarios y se realiza un an谩lisis matem谩tico del conjunto de impactos. Finalmente se propone un dise帽o de concentrador analizando sus mejoras de rendimiento
Determinaci贸n de la eficiencia de un colector disco parab贸lico
Actualmente los m茅todos de determinaci贸n de la eficiencia de concentradores tipo disco parab贸lico en energ铆a solar t茅rmica, se realizan evaluando por separado las absorbancia y reflectancia de los materiales 贸pticos del instrumento; conjuntamente con un an谩lisis de la eficiencia 贸ptica del sistema, pero no se contaba con un m茅todo m谩s simple con el cual evaluar el conjunto de las variables.
En nuestro laboratorio de 贸ptica (FCAG-UNLP) se construyeron diversos prototipos de concentradores tipo disco parab贸lico, compuestos por facetas planas, que alineadas de la forma correcta asemejan a una superficie parab贸lica. 脡stas resultaban complicadas de tipificar por los m茅todos de an谩lisis usados en otros colectores debido a su particular construcci贸n Ante esta situaci贸n se desarroll贸 un m茅todo emp铆rico con el cual observar y medir la eficiencia total del artefacto.
En el presente trabajo se aborda la problem谩tica descrita y se elabora un m茅todo experimental utilizando un calor铆metro con el que mide la potencia entregada por la fuente solar; conjuntamente se analizan los datos meteorol贸gicos junto con las p茅rdidas t茅rmicas cuantificadas, logrando obtener una medida de la eficiencia del sistema.Facultad de Ciencias Astron贸micas y Geof铆sicasComisi贸n de Investigaciones Cient铆ficas de la provincia de Buenos Aire
Dise帽o y comparaci贸n entre dos tecnolog铆as posibles para una central termosolar de 30MWe
El presente trabajo se enmarca en el Proyecto de Generaci贸n de Energ铆a El茅ctrica a trav茅s de Energ铆a Solar que lleva adelante el Laboratorio de 脫ptica Calibraciones y Ensayos (LOCE) de la Facultad de Ciencias Astron贸micas y Geof铆sicas UNLP. El objetivo es el estudio, estimaci贸n, dise帽o y comparaci贸n entre dos tecnolog铆as posibles para una central termosolar de 30MWe. El 谩rea elegida para realizar este estudio es la Ciudad de Buenos Aires, eventualmente se estudiar谩 la posibilidad de llevar el proyecto a otras provincias que lo requieran.Facultad de Ciencias Astron贸micas y Geof铆sica
Aprovechamiento del PET como estrategia de mejoramiento socio ambiental
El presente trabajo, plantea la necesidad de dar soluci贸n a la gran cantidad de pl谩sticos que se aglomeran en la ciudad de Villa Regina- Rio Negro. Se describe el alcance de la campa帽a, los objetivos propuestos y la metodolog铆a empleada en el mismo para la separaci贸n de RSU, desde EDESA-UNCo y el Municipio de esta ciudad. Partiendo de un estudio de referencia demogr谩fico y de concentraci贸n local de RSU, se plante贸, en principio, colocar una serie de puntos limpios, cuya finalidad fue tener perfectamente identificados por color y/o carteles, recipientes para VIDRIOS, CARTON Y PLASTICOS. El acopio de estos RSU se llev贸 a cabo durante catorce meses. El proyecto propone una forma de trabajar y reutilizar el sector Pl谩sticos de estos RSU. El grupo de investigaci贸n de Energ铆as Desarrollo Sustentable Alimentaci贸n EDESA de la Universidad Nacional del Comahue fue quien desarroll贸 la metodolog铆a de uso y aprovechamiento de los mismos. Se describe el dise帽o, desarrollo y construcci贸n de dos m谩quinas necesarias, con material de rezago, una extrusora y una chipeadora con dise帽o del grupo EDESA- Se describen los juegos construidos, el uso del producto procesado, la capacitaci贸n y difusi贸n del tema en la sociedad de Villa Regina.Need was raised to provide a possible solution to the large amount of plastics that are agglomerating in the city of Villa Regina; a campaign was planned for the separation of MSW, together with the local Municipality, determining the clean points for said collection. These consist of three containers identified by color or/and posters, specifying what should be deposited there, namely glass, cardboard, plastics. The first two are left to the Municipality and a part of the plastics are used by the members of the extension and research team Energies Sustainable Development Food EDESA of the National University of Comahue to use them as an input for a new product. It is planned to make didactic and/or entertainment games that will be donated to initial level educational institutions and retirement centers. For the construction of the plastic extrusion machine and the molds necessary to make the sets, it is planned to use disused material. In addition, a cycle of talks will be implemented in educational establishments at different levels and in retirement centers, to promote the visibility, awareness and awareness of the damage caused by the excessive consumption of plastics, the consequent use of natural resources and fossil energy that is. They invest in the massive construction of fixed assets that the USELO and TIRELO concept imposes on us.Asociaci贸n Argentina de Energ铆as Renovables y Medio Ambiente (ASADES
Characterization of materials for the design and development of collectors and receivers of concentration solar thermal radiation
El trabajo que se presenta muestra el estudio de diferentes materiales a utilizar en el dise帽o de colectores y receptores para usar en la construcci贸n de prototipos innovadores que usen tecnolog铆a basada en el empleo de la Energ铆a Solar T茅rmica de Concentraci贸n (ESTC), para la generaci贸n de calor y electricidad.
Se estudiaron las propiedades 贸pticas de los diferentes materiales propuestos, as铆 como su estabilidad t茅rmica y durabilidad ya que con ellos se construir谩n, espec铆ficamente, los componentes de la tecnolog铆a de sistema de Colector cil铆ndrico Parab贸lico (CCP). Con el prop贸sito de alcanzar mayor eficiencia en el proceso de transformaci贸n de energ铆a, se optimizaron, a trav茅s del dise帽o y la simulaci贸n, diversas geometr铆as del dispositivo, que se articular谩n a los sistemas de seguimiento de la radiaci贸n solar en la unidad CCP prototipo, tomando en consideraci贸n las regiones geogr谩ficas de aplicaci贸n.The work presented shows the study of different materials to be used in the design of collectors and receivers to be used in the construction of innovative prototypes that use technology based on the use of Solar Thermal Concentration Energy (ESTC), for the generation of heat and electricity.The optical properties of the different materials proposed were studied, as well as their thermal stability and durability, since with them the components of the Parabolic Cylindrical Collector (CCP) system technology will be specifically built. In order to achieve greater efficiency in the energy transformation process, various geometries of the device were optimized through design and simulation, which will be linked to the solar radiation monitoring systems in the prototype CCP unit, taking into consideration the geographical regions of application.Facultad de Ciencias Astron贸micas y Geof铆sica