PINHEIRO, J. V. G. Estudo experimental de um dessalinizador solar acionado por circuito de óleo térmico. 2014. 72 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-05T12:04:23Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_jvgpinheiro.pdf: 11100976 bytes, checksum: 25cb1f4b9b9f963b15fa4a7bbaee4d73 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-24T11:55:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_jvgpinheiro.pdf: 11100976 bytes, checksum: 25cb1f4b9b9f963b15fa4a7bbaee4d73 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-24T11:55:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_jvgpinheiro.pdf: 11100976 bytes, checksum: 25cb1f4b9b9f963b15fa4a7bbaee4d73 (MD5) Previous issue date: 2014-08-13 / A solar desalination system basically has two components: the heating unit (solar collectors) and the desalination unit (tower). Among its main advantages, this device does not need electrical power to operate, since it is driven by thermosiphon. In its operation, brackish water is heated and it evaporates. The evaporated vapor rises and hits the coller walls of the above tray, where it condensates and drains through a specially designed geometry, structure to be finally by in a set of gutter. The already demineralized water flows through a main channel where it is stored in a container, outside the desalination tower. The resulting water from this process is pure and free from contamination, either microorganisms or salt. This study analyzes the performance of a desalination system with a desalination tower and a set of three solar collectors. The heat transfer medium between the collector and the tower was thermal oil flow, Lubrax Utile OT-100. The experimental results demonstrate the operation of this type of desalinator, since ideal conditions for its correct functioning was only achieved after the installation of a positive displacement pump, which that promoted the oil circulation. Thermocouples installed in the stages of tower registered the temperature increase throughout the day. Peaks of 77 ºC were measured in the storage tank of the tower. The mean values of production per day were 25 liters of desalinated water with an average conductivity always less than 10 μS / cm ², representing a salt removal efficiency greater than 99%. In performance calculation, the best result was obtained when the pumping system was combined with the use of a solar reflector, achieving GOR value of 2.85. / Um dessalinizador solar possui basicamente duas unidades: a unidade de aquecimento (coletora) e a unidade de dessalinização (torre). Apresenta entre suas principais vantagens o fato de não precisar de energia elétrica para seu funcionamento, pois é acionada por termossifão. A operação se dá pelo aquecimento da água salobra até que esta comece a evaporar. O vapor, ao subir e encontrar com uma superfície com temperatura inferior, condensa e escorre através de estruturas em uma geometria especialmente projetada para este fim e só então é coletada por um sistema de calhas. A água já desmineralizada segue por uma calha principal onde escorre e é armazenada em um recipiente, já fora da torre de dessalinização. A água resultante desse processo é praticamente pura e isenta de contaminação, tanto por microrganismos como por sais e outros contaminantes. O presente trabalho analisa o desempenho do dessalinizador composto por uma torre de dessalinização e um conjunto composto por três coletores solares acionados por óleo térmico Lubrax Utile OT-100. Os resultados experimentais comprovam o funcionamento desse tipo de dessalinizador, visto que condições ideais para seu correto funcionamento só foram atingidas graças à instalação de uma bomba de deslocamento positivo que promoveu a circulação do óleo. Termopares instalados nos estágios da torre registraram o aumento de temperatura ao longo do dia. Picos de 77ºC foram medidos no tanque de armazenamento da torre. Valores médios de produção por dia são de 25 litros de água, com uma condutividade média sempre inferior a 10 μS/cm², o que representa uma eficiência na remoção de sais superior a 99%. No cálculo de desempenho, o melhor resultado foi obtido quando o sistema de bombeamento foi combinado com o uso de um refletor solar, obtendo o valor do GOR (Razão de ganho de saída) de 2,85.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Solar thermal desalination plants operate with variable heat source, solar radiation, which complicates the identification of the influence of process variables and of the constructive geometric parameters. In operation, brackish or salt water is heated in a storage tank, where it evaporates and condenses on the walls of a lower metal tray (first stage) installed above the tank. By condensing, the steam transfers heat to the salt water of this first stage and the condensate is collected on the outside of the tank. This work aims to develop a new prototype desalination unit with thermal controllable operating parameters for operation in transient and steady states. In the prototype, the heating of the water to be desalinated is done by electrical resistance with controllable source, allowing the variation of the desired heating power. Sensors of the type PT-100 were installed, especially specified for the dimensions of the storage tank for measuring water temperature at different positions in the tank. The mass of water in the tank is measured by a precision balance. With the measurements, graphics of water temperature of the tank during the heating, the cooling and the steady state were constructed. Also, the Global Coefficient of Heat Transfer was measured for phases of heating, cooling and steady state. Finally, desalination was found by the electrical conductivity of the used water. / Dessalinizadores solares tÃrmicos operam com fonte variÃvel de calor, a radiaÃÃo solar, o que dificulta a identificaÃÃo da influÃncia das variÃveis de processo e dos parÃmetros geomÃtricos construtivos. Em seu funcionamento, Ãgua salobra ou salgada à aquecida em um tanque de armazenamento, onde evapora e condensa nas paredes inferiores de uma bandeja metÃlica (primeiro estÃgio) instalada acima do tanque. Ao condensar, o vapor transfere calor para a Ãgua salgada desse primeiro estÃgio e o condensado à coletado no exterior do tanque. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um novo protÃtipo de dessalinizador tÃrmico com parÃmetros operacionais controlÃveis para funcionamento em regimes transiente e permanente. No protÃtipo, o aquecimento da Ãgua a ser dessalinizada à feito por resistÃncia elÃtrica com fonte de tensÃo controlÃvel, permitindo a variaÃÃo desejÃvel da potÃncia de aquecimento. Foram instalados sensores do tipo PT-100, especialmente especificados para as dimensÃes do tanque de armazenamento, para mediÃÃes de temperaturas da Ãgua em diferentes posiÃÃes no tanque. A massa de Ãgua no tanque à medida por balanÃa de precisÃo. Com as mediÃÃes realizadas, foram construÃdos grÃficos de temperatura da Ãgua do tanque durante os regimes constante de aquecimento e resfriamento. Foi tambÃm medido o Coeficiente Global de TransferÃncia de Calor para as fases de aquecimento, regime permanente e resfriamento. Por fim, foi constatada a dessalinizaÃÃo por medidas de condutividade elÃtrica da Ãgua utilizada.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-11-08T23:51:54Z No. of bitstreams: 1 SILVANA NUNES DA COSTA - DISSERTAÇÃO PPGECA 1992..pdf: 17415948 bytes, checksum: cbc9fe9ab0e76268ae3458f2074e4013 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-08T23:51:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SILVANA NUNES DA COSTA - DISSERTAÇÃO PPGECA 1992..pdf: 17415948 bytes, checksum: cbc9fe9ab0e76268ae3458f2074e4013 (MD5) Previous issue date: 1992-08-27 / Na região do Semi-Arido do Estado da Paraíba, a maioria dos mananciais superficiais e subterrâneos não somente tem pequena caudabilidade como também apresentam elevado teor de salinidade (cloreto - C1 - > 800 mg/1). Tais águas de alta salinidade e alta força iônica são impróprias para o consumo humano e/ou para outras finalidades. como tentativa para contornar esta situação, este trabalho mostra um estudo aprofundado de qualidade de águas de mistura em termos de grau de salinidade e de grau de saturação. A partir da utilização de águas sintéticas de alta e de baixa salinidade e de um desalinizador solar, em escala reduzida, tipo convencional, foram analisados os seguintes tipos de misturas: (I) tipo MD ou de água de alta salinidade com água dessalinizada e (II) tipo MB ou de água de alta salinidade com água de baixa salinidade. As águas sintéticas de alta salinidade foram preparadas com composição química similar àquelas da região do Semi-Árido Paraibano, e foi inserida uma espécie carbônica para simular águas naturais. Dois sistemas foram utilizados: a saber: (I) MaHCO3 + MaC1 + CaSO42H20 + H0O e (II) MaHCO3 + MaC1 + MgC12 + H0O. A variação do grau de salinidade foi feita a partir do teor de cloreto, ou seja: de 1.500 mg/1 a 3000 mg/1 para as águas de alta salinidade do sistema I, de 1000 mg/1 a 3500 mg/1 para as do sistema II e, finalmente, de 100 mg/1 a 200 mg/1 para as de baixa salinidade dos dois sistemas. Todas as simulações das águas e as determinações experimentais foram feitas no Laboratório de qualidade de Água da Companhia de Água e Esgotos da Paraíba - CAGEPA no alto Branco, Campina Grande, PB. Os resultados experimentais mostraram que ambos os processos de mistura são eficientes para a redução da salinidade das águas naturais e produzem um maior volume de água. A teoria do sistema carbonatado de Loewnthal & Marais (1976 e 1986) foi aplicada para verificação do grau de saturação das águas (potencial de precipitação/dissolução de carbonato de cálcio - CaCO3). Os resultados mostraram que as águas finais de ambas os tipos de misturas, apesar de leve tendência a subsaturação são praticamente estáveis. / In the Semi-Arid region of Paraiba State the majority of the superficial waters and groundwaters not only has a small yield hut also shows a high salinity concentration (chloride - CI- > 800 mg/1). Such waters of high salinity and high ionic strength are inadequate for human use and/or for other uses. In order to help to minimize this problem, this work shows a deep study on the quality of blended waters concerning its salinity and saturation degree. From the preparation of synthetic high salinity waters and low salinity waters and with the aid of a solar distiller, built in reduced scale and of the conventional type, it were analized the following types of blend, (i) blend MB or high salinity water with dessalinized water and (ii) blend MB or high salinity water with Lou salinity water. The synthetic high salinity waters were prepared with chemical composition similar to those of the Semi-Arid region of Paraiba and it was included a carbonic species in order to simulate a natural water. Two types of waters were used, i.e.: (I> MaHC03 + MaCl + CaSGU2HK0 and (II) MaHC03 i MaCl f MgC'ls: + CaCla + H3O. The degree of salinity was prepared from the chloride - Cl~ concentration; i.e.; from C1 - (mg/1) 1500 to 3000 for high 'salinity waters of the system I, from C1 - (mg/1) 1000 to 3500 for those of the system II and finally, from Cl~ (mg/1) 100 to 200 for low salinity waters. All simulations of the waters - and experimental determinations were made at the Laboratório of Water Quality of the Water and Wastewater Agency of Paraiba CAGEPA, in Alto Branco township, Campina Grande, PB. The experimental results indicate that both blending processes are efficient for minimizing the salinity of natural waters and produce a greater water volume. The theory of the carbonated system of Loewenthal & Marais (1976 and 1986) was applied to evaluate the saturation degree of the waters (potencial of precipitation/dissolution of calcium carbonate - CaCDs). The results showed that the final waters of both blending types although showing a slight subsaturation tendence, are practically stable.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-01T17:20:21Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ ADAILTON LIMA SILVA - TESE (PPGRN) 2017.pdf: 6315966 bytes, checksum: ca1d3dc8490aae77fa90c914695bb644 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T17:20:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ ADAILTON LIMA SILVA - TESE (PPGRN) 2017.pdf: 6315966 bytes, checksum: ca1d3dc8490aae77fa90c914695bb644 (MD5) Previous issue date: 2017 / Capes / As condições edafoclimáticas do semiárido brasileiro têm conduzido à escassez de água, a qual tem contribuído para que inúmeras famílias rurais consumam água de má qualidade que, por vezes, estão com elevados níveis de sais ou contaminadas por microrganismos patógenos. Diante disso, objetivou-se avaliar, de forma comparativa, como o uso de um condensador acoplado a um dessalinizador solar poderia aumentar a oferta de água potável às famílias rurais que convivem com a escassez hídrica, e com isso obter benefícios socioeconômicos e ambientais. Neste sentido, foram analisados alguns aspectos: i) potencial máximo e mínimo de obtenção de água em função da radiação solar e das temperaturas médias diárias; ii) evidenciar a eficiência do condensador extra na promoção de uma maior obtenção de água potável; iii) analisar o potencial de captação de águas de chuvas adquirido com o uso dos dessalinizadores solar, e investigar possíveis variações de produção de água em função da salinidade da água; iv) averiguar a qualidade/potabilidade das águas antes e depois dos processos de dessalinização e desinfecção com os dessalinizadores solar; e v) diagnosticar os benefícios socioeconômicos e ambientais advindos do uso de dessalinizadores solar no tratamento de águas. Com estas premissas, foi realizada, no Assentamento Olho D’água, município de Seridó-PB, no semiárido paraibano, uma pesquisa experimental e qualiquantitativa, tomando por base: fundamentos teóricos e documentais; visitas técnicas e observações in loco; levantamento de dados e realização de cálculos estatísticos; realização de pesquisas participativas junto às famílias rurais; além da realização de análises laboratoriais de amostras de águas. Com isso, pôde-se observar que: o grande potencial de energia solar disponível localmente torna possível o tratamento de águas salinas; o uso do condensador proporcionou um aumento médio de 42% na obtenção de água advinda do dessalinizador; os dessalinizadores solar mostraram-se eficientes na captação de água de chuva, o que contribuiu para aumentar a oferta de água; a salinidade é um fator que reduz a obtenção de água; e, por fim, os dessalinizadores solar possibilitaram inúmeros benefícios socioeconômicos e ambientais (baixo custo de implantação, fornece água de boa qualidade, contribuiu para a gestão e segurança hídrica, utiliza energia solar limpa e renovável, entre outros.). Assim, concluiu-se que o dessalinizador solar com condensador extra é uma tecnologia social e sustentável para a gestão dos recursos hídricos, isso porque o mesmo mostrou-se ser economicamente viável, socialmente justo/disseminável, e ambientalmente correto. / The soil and climatic conditions of the Brazilian semi-arid region have led to water scarcity, which has contributed to the fact that numerous rural families consume poor quality water that is sometimes high in salts or contaminated by pathogenic microorganisms.. The objective of this study was to evaluate, in a comparative way, how the use of an condenser coupled to a solar desalinator could increase the supply of drinking water to the rural families living with the water shortage, thus obtaining socioeconomic and environmental benefits. In this sense, some aspects were analyzed: i) maximum and minimum potential for obtaining water as a function of solar radiation and average daily temperatures; Ii) to demonstrate the efficiency of the extra condenser prototype in the promotion of a greater obtaining of drinking water; Iii) to analyze the rainwater harvesting potential acquired with the use of solar desalinators, and to investigate possible variations in water production as a function of water salinity; Iv) to check the quality / potability of the water before and after the desalination and disinfection processes with the solar desalinizers; And v) to diagnose the socioeconomic and environmental benefits derived from the use of solar desalinizers in water treatment. With these premises, an experimental and qualiquantitative research was carried out, in the Olho D'água settlement, in the city of Seridó-PB, in the semi-arid region of Paraíba, based on theoretical and documentary foundations; Technical visits and on-site observations; Data collection and statistical calculations; Conducting participatory research with rural families; In addition to performing laboratory analyzes of water samples. Thus, it could be observed that: the great potential of locally available solar energy makes it possible to treat salt water; The use of the extra condenser provided an average increase of 42% in obtaining water from the desalinator; The solar desalinators were efficient in the capture of rainwater, which contributed to increase the supply of water; The salinity is a factor that reduces the obtaining of water; And finally, solar desalinators have provided numerous socio-economic and environmental benefits (low cost of implementation, good quality water, contributed to water management and safety, uses clean and renewable solar energy, among others.). Thus, it was concluded that the solar desalinator with condenser is a social and sustainable technology for the management of water resources, because it has proved to be economically viable, socially fair / disseminable, and environmentally sound.