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Título: Layout and modeling of a high temperature heat storage system for continuous operation of a solar reforming processes
Autor: Roda, Pedro Miguel Boim Esteves Alves
Orientador: von Storch, Henrik
Graça, Guilherme Carrilho da
Palavras-chave: Heat storage
High temperature storage modeling
Solar reforming with storage
Teses de mestrado - 2014
Data de Defesa: 2014
Resumo: This thesis comprises a model of a high temperature heat storage system, modelled in Aspen Custom Modeler®, to be implemented in a solar methane reforming plant model. The model is a 1D approximation and does not consider thermal losses. The pressure drop along the system is considered as well as the temperature dependency of the fluid properties. The system modeled is a sensible heat storage system and uses alumina ceramic honeycombs as storage material. The implementation of the storage system in a solar methane reforming plant will make possible to reduce the size of the plant, increase the operating period of the plant and achieve a constant annual output of the plant. The thesis also presents a short state of the art in heat storage systems. The main objective of the thesis is to model the heat storage system to be implemented in a continuous operation simulation and also determine a relation between the layout of the system and the operating time of the plant.
Esta tese contém um modelo de um sistema de armazenamento térmico de alta temperatura, o software usado para criar o modelo foi Aspen Custom Modeler®, que será implementado num modelo de uma central de reformação solar de metano. O modelo é uma aproximação unidimensional e as perdas térmicas são desprezadas. A variação da pressão e as propriedades dependentes da temperatura são consideradas neste modelo. O sistema modelado é um sistema capaz de armazenar calor sob a forma de calor sensível usando cerâmica alumina como material armazenador. A implementação deste sistema numa central de reformação solar de metano irá permitir a redução do tamanho da central, permite aumentar as horas em operação ao longo do ano e permite que a central opere com um output constante durante todo o período em operação. Esta tese apresenta ainda um pequeno estudo do estado da tecnologia em sistema de armazenamento térmico. O principal objectivo da tese é a criação do modelo do sistema de armazenamento térmico em que permita a operação contínua durante a sua simulação. É também objectivo deste trabalho apresentar uma relação entre o dimensionamento do sistema (material necessário) e o período que a central opera.
Descrição: Tese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014
URI: http://hdl.handle.net/10451/18009
Designação: Mestrado em Engenharia da Energia e do Ambiente
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