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Research Project
New StOrage Latent and sensible concept for high efficient CSP Plants
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Corrosão de aços inoxidáveis austeníticos em sais fundidos ternários de cálcio
Publication . Cunha Diamantino, Teresa; Gomes, A.; Paiva Luís, Teresa; Figueira, Isabel; Pedrosa, Fátima; Nogueira, Carlos; Guerreiro, L.; Collares-Pereira, M.
RESUMO: O armazenamento de energia térmica (TES) é um fator chave para melhorar a eficiência e a despachabilidade dos diferentes sistemas energéticos, devido a um melhor ajustamento entre a procura e a oferta de energia, e ao permitir o desenvolvimento e a implementação de energias renováveis. Um exemplo claro é o TES em instalações de concentração de energia solar (CSP), onde o excesso de energia solar durante o período de luz solar é armazenado para ser utilizado durante os períodos em que a energia solar é necessária, mas não está disponível. Os sais fundidos têm sido amplamente utilizados como fluidos de transferência de calor (HTF) e para TES em instalações CSP. Uma das características fundamentais dos sais fundidos no que diz respeito à sua utilização como HTF e TES é a sua compatibilidade com os materiais de construção. Por esta razão, este trabalho apresenta a resistência à corrosão de dois aços inoxidáveis austeníticos AISI 316L e AISI 321H em contacto com sal ternário fundido com cálcio. Ambos os aços inoxidáveis demonstraram ter velocidades de corrosão aceitáveis para as centrais CSP. Entre os aços austeníticos estudados, o AISI 316L apresenta a menor velocidade de corrosão.
Estabilidade de uma mistura de sais fundidos contendo lítio para o armazenamento de energia solar térmica
Publication . Pedrosa, Fátima; Nogueira, Carlos; Marcelo, Teresa; Cunha Diamantino, Teresa; Figueira, Isabel; Bonk, A.; Bauer, T.
RESUMO: Para o desenvolvimento das tecnologias de concentração solar térmica têm sido desenvolvidas misturas de sais, compostas principalmente por metais alcalinos/alcalino-terrosos, a serem utilizadas como meio de armazenamento de energia. A introdução de nitrato de lítio na mistura de nitratos de Na e K permite a diminuição do ponto de fusão da mistura, reduzindo assim os riscos de congelamento nas tubagens e tanques da instalação de armazenamento. Para avaliar a temperatura máxima de trabalho do sal ternário contendo lítio, foi efetuado o estudo da estabilidade térmica de uma mistura de sais fundidos de nitratos de Li-Na-K, em ensaios de longa duração (4000 h), ao ar, às temperaturas de 470 ºC e 490 ºC. As amostras retiradas ao longo do tempo foram caracterizadas por análise química, termogravimetria (TG/DTA-DSC) e por difração de raios-X (XRD) e comparadas com a mistura inicial (0 h), para avaliar a extensão da decomposição. Deste estudo concluiu-se que a mistura pode ser considerada termicamente estável até aos 470 ºC, com baixa decomposição de nitratos e baixa formação de óxidos e carbonatos.
NewSOL Project: Thermal calculations for TES tank predesign : EMSP case-study
Publication . Azevedo, Pedro
ABSTRACT: LNEG is one of the partners involved in Task 2.2 “Predesign of tank and module system architectures”. The present document reports work developed by LNEG for partial fulfillment of deliverable D2.1 “Preliminary selection of materials compositions and TES system predesign”. Preliminary data were already published in Azevedo (2017) and on D2.1 “Preliminary selection of materials compositions and TES system predesign”. The present document presents the efficiency approach and the methodology for heat losses and temperature inside the walls calculations. Additionally, the EMSP is hereby described as a case-study and its dimensions, materials, and the aforementioned heat losses and temperature inside the walls, were estimated.
NewSOL Project: Available CFD models assessment
Publication . Lima, Maria Margarida de Lemos Canedo Giestas; Azevedo, Pedro
ABSTRACT: The partial differential equations that govern fluid flow and heat transfer are not usually amenable to analytical solutions, except for very simple cases. Therefore, in order to analyze fluid flows, flow domains are split into smaller subdomains (made up of geometric primitives like hexahedron and tetrahedron in 3D and quadrilaterals and triangles in 2D). The governing equations are then discretized and solved inside each of these subdomains. In the present situation, a finite volume method will be used to solve the approximate representation of the equations’ system. Care must be taken to ensure proper continuity of solution across the common interfaces between two subdomains, so that the approximate solutions inside various portions can be put together to give a complete picture of fluid flow in the entire domain. The subdomains are often called elements or cells and the collection of all elements or cells is called a mesh or grid. The origin of the term mesh (or grid) goes back to early days of CFD when most analyses were 2D in nature. For 2D analyses, a domain split into elements resembles a wire mesh, hence the name.
NewSOL Project: Thermocline degradation
Publication . Azevedo, Pedro
ABSTRACT: According to Task 6.3 of DOA, LNEG was supposed “to define an appropriate monitoring scheme and set of tests to collect the experimental data from the thermocline tank (TCT), necessary to the evaluation of the thermodynamic performance of the prototype and improvement and validation of the computational models”. However, due to known delays on the construction phase of the thermocline tank, the experimental period and its related data is not available, at the moment. Nevertheless, although the validation of the computational models was not possible, some additional adaptions to the models and analysis were developed that can impact namely the assessment of the cycling effect over effective thermal capacity, including for an upscaled solution. This report approaches the problem of the thermocline tank (TCT) degradation that can develop after consecutive cycles. Besides the control strategy, calculations were performed towards the assessment of the prototype TCT performance considering the control scheme disclosed in D7.91 and in some literature2. An alternate operation strategy is proposed, and its performance assessed and, finally, an upscaled TCT, also disclosed in D7.9, is also assessed considering the alternate operation strategy.
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Funding agency
European Commission
Funding programme
H2020
Funding Award Number
720985