Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Esta dissertação apresenta a avaliação térmica, econômica e ambiental de um
sistema de aquecimento solar (SHS) que é usado em uma usina de asfalto, através de
simulação computacional com TRNSYS. O processo escolhido é o aquecimento do
betume a partir da temperatura de armazenamento até a temperatura de mistura, usando
óleo mineral como fluido de transferência de calor (HTF). Os componentes do sistema
são o trocador de calor HTF-betume, o coletor concentrador solar parabólico composto
(CPC), o aquecedor auxiliar e a bomba de circulação. A simulação no TRNSYS calcula
os balanços de massa e energia no circuito fechado do HTF a cada hora. Dados horários
do Ano Meteorológico Típico (TMY) do Rio de Janeiro foram utilizados para executar
este trabalho. Em muitos casos, a temperatura do HTF ultrapassou 238C, mostrando
que o CPC é apropriado para esta aplicação. Economia de combustível e emissões
evitadas foram consideradas para as análises economica e ambiental. Este trabalho
descreve as fontes renováveis de energia, os tipos de usinas de asfalto e de aquecedores
de betume. Ele também mostra a fração brasileira de algumas destas fontes. Os
resultados, portanto, mostram ser possível encorajar políticas públicas ambientalmente
corretas para incentivar o uso de energia solar na indústria de asfalto. Além disso, este
trabalho pode ajudar na redução da elevada emissão dos gases de efeito estufa a partir
da utilização dos combustíveis fósseis nesta indústria. / This dissertation presents thermal, economic and environmental evaluation of a solar
heating system (SHS) which is used in an asphalt plant from computational simulation with
TRNSYS. The process chosen is the bitumen heating from the storage up to the mixing
temperature, using mineral oil as heat transfer fluid (HTF). The system components are the
HTF-bitumen heat exchanger, the compound parabolic concentration solar collector (CPC),
the auxiliary heater and the circulation pump. The TRNSYS simulation computes the mass
and energy balances in the HTF closed loop every hour. Rio de Janeiro typical
meteorological year (TMY) hourly weather data was used in order to perform this paper. In
many instances, HTF temperature has reached a temperature that more than 238C, showing
that the CPC is suitable for this application. Fuel savings and avoided emissions were taken
into account for economic and environmental analysis. In this work describes the renewable
energy sources, the asphalt plant and bitumen heater types. It also shows the Brazilian
portion of the some of these sources. The results, though, made it possible to address
environmentally sound public policies to encourage solar energy use in the Asphalt Industry.
Moreover, it will help in reducing the high emission of the green house gases from the use
of the fossil fuels in this industry.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:BDTD_UERJ:oai:www.bdtd.uerj.br:5922 |
| Date | 27 May 2015 |
| Creators | Ahmed Elsayed Ismail Ibrahim |
| Contributors | Manoel Antonio da Fonseca Costa Filho, Norberto Mangiavacchi, Mila Rosendal Avelino, Nísio de Carvalho Lobo Brum, Rafaela Frota Reinaldo |
| Publisher | Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UERJ, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ, instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro, instacron:UERJ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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