Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / This project presents a brackish water desalination plant via Reverse Osmosis (RO) powered
by Photovoltaic Modules (PV) with Maximum Power Tracking (MPPT) and a self â
regulating pressure valve. The developed unit is installed on Alternative Energy Laboratory
(LEA), which is located on the campus of PICI at Federal University of CearÃ. To extract
maximum power from the PV module a Buck type converter was developed for this
application. The Incremental Conductance algorithms (IncCond) is used. The MPPT
technique was simulated, tested and validated, showing an efficiency of 86.8%. An innovation
in this plant is the use of a self-regulating pressure valve installed in the concentrate output,
which ensures a smaller pressure and power variation in the pump that is responsible for
pressurizing the water to the membranes. The technical feasibility of the RO plant is checked
in two phases: one without the presence of the self- regulating pressure valve in the
concentrated output and other with the self-regulating pressure valve in the concentrated
output. The plant is tested for two salinity levels 1000 and 1500 mg/L of TDS (Total
Dissolved Solids) levels. These salinity levels chosen are commonly found in most brackish
water wells of the semi-arid region of Northeastern Brazil. For operation without selfregulating pressure valve the obtained average values are: recovery rate 8.03% (relation
between permeate flow and feed water flow), 151.7 L of daily production of drinking water
with 130 mg/L of TDS, specific energy consumption of 2.68 kWh/m3. For operation with
self-regulating pressure valve the obtained average values are: recovery rate 8.14%, 175.3 L
of daily production of drinking water with 120 mg/L of TDS, specific energy consumption of
2.56 kWh/m3. Thus the configuration system using the self â regulating valve showed better
results / O presente projecto apresenta uma planta de dessalinizaÃÃo de Ãgua salobra por osmose
reversa (OR) acionada por mÃdulos fotovoltaicos (FV) com seguimento de potÃncia mÃxima
(MPPT - Maximum Power Point Tracking) e vÃlvula autoreguladora de pressÃo. A planta
desenvolvida està instalada no LaboratÃrio de Energias Alternativas (LEA), situado no
Campus do PICI da Universidade Federal do CearÃ. Para extraÃÃo da mÃxima de energia do
mÃdulo FV foi desenvolvido um conversor do tipo Buck, usando a tÃcnica CondutÃncia
Incremental (CondInc). A tÃcnica de MPPT foi simulada, testada e validada, apresentando
uma eficiÃncia de 86,8% no seguimento do ponto de potÃncia mÃxima. Uma inovaÃÃo na
planta proposta à o uso de uma vÃlvula autoreguladora de pressÃo instalada na saÃda do
concentrado, que garante uma menor variaÃÃo de pressÃo e corrente eletrica na motobomba
responsÃvel por pressurizaÃÃo da Ãgua para as membranas. A planta de OR foi testada em
duas etapas: uma sem a presenÃa da vÃlvula auto-reguladora de pressÃo e a outra com a
vÃlvula, para uma Ãgua de alimentaÃÃo entre os nÃveis de salinidade de 1000 e 1500 mg/L de
STD (SÃlidos Totais Dissolvidos). Estes nÃveis de salinidade adotados sÃo geralmente
encontrados em poÃos com Ãgua salobra do semiÃrido do Nordeste do Brasil e noutros casos
maior 1500 mg/L de STD. Para a operaÃÃo sem a vÃlvula autoreguladora de pressÃo foram
obtidos os seguintes valores mÃdios: taxa de recuperaÃÃo 8,03%, produÃÃo de Ãgua potÃvel de
151,7 L/dia com 130 mg/L de STD, consumo especÃfico de energia de 2,68 kWh/m3.
Para a operaÃÃo com a vÃlvula autoreguladora de pressÃo foram obtidos os seguintes valores
mÃdios: taxa de recuperaÃÃo 8,14%, produÃÃo de Ãgua potÃvel de 175,3 L/dia com 120 mg/L
de STD, consumo especÃfico de energia de 2,56 kWh/m3.
No entanto a configuraÃÃo da planta operando com a vÃlvula autoreguladora de pressÃo
apresenta melhores resultados relativamente a operaÃÃo sem a vÃlvula.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:10800 |
| Date | 22 February 2016 |
| Creators | Doglasse Ernesto MendonÃa |
| Contributors | Paulo CÃsar Marques de Carvalho, Paulo Peixoto PraÃa, Douglas Bressan Riffel, FabrÃcio Gonzalez Nogueira |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia ElÃtrica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| 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 UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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