Economical and environmental contributions of installing a solar heating system in an industrial process

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rotermund, Sabryna Raquel Vieira
Data de Publicação: 2022
Outros Autores: Rodrigues, Letícia Jenisch, Melo, Pedro Juarez, Centeno, Felipe Roman
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/267172
Resumo: Cientes das conseqüênciasprejudiciais da mudança climática, vários setores industriais buscam alternativas para minimizar o impacto ambiental de seus processos de produção. O uso de coletores solares térmicos é uma alternativa promissora para o fornecimento de calor em processos industriais, contribuindo para a redução do consumo de combustíveis fósseis para este fim e, conseqüentemente, mitigando o impacto ambiental causado pelas emissões de gases de efeito estufa. A presente pesquisa analisa a contribuição de um sistema de Aquecimento Solar para Processos Industriais (SHIP) nas esferas ambiental e econômica de uma indústria na periferia de Porto Alegre, no sul do Brasil. Um campo solar de coletores de concentração Linear Fresnel é simulado no software SAM. O campo tem uma área deabertura de 352 m² e opera no fornecimento de vapor saturado para um determinado processo industrial. Os resultados indicam que o sistema SHIP seria capaz de fornecer 729 GJth ao processo industrial anualmente. Isto significa uma redução das emissões de gases de efeito estufa na magnitude de dezenas de toneladas de CO2 equivalente a cada ano, cujo valor aumenta à medida que a operação da caldeira geradora de vapor convencional se afasta do ideal (eficiência teórica de 100%). Duas metodologias são utilizadas para calcular LCOH, resultando em valores de 52 e 54 U$D/MWhth para o sistema SHIP analisado. Em comparação com o fornecimento de calor através da queima de gás natural e carvão mineral, um sistema de aquecimento solar térmico pode ser avaliado como uma alternativa ambientalmente responsável e economicamente vantajosa para o setor industrial que decide sobre este investimento.
id UFRGS-2_7cb7024332b6737c4f69c0b86cf9d89a
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/267172
network_acronym_str UFRGS-2
network_name_str Repositório Institucional da UFRGS
repository_id_str
spelling Rotermund, Sabryna Raquel VieiraRodrigues, Letícia JenischMelo, Pedro JuarezCenteno, Felipe Roman2023-11-17T03:24:00Z20222525-8761http://hdl.handle.net/10183/267172001176404Cientes das conseqüênciasprejudiciais da mudança climática, vários setores industriais buscam alternativas para minimizar o impacto ambiental de seus processos de produção. O uso de coletores solares térmicos é uma alternativa promissora para o fornecimento de calor em processos industriais, contribuindo para a redução do consumo de combustíveis fósseis para este fim e, conseqüentemente, mitigando o impacto ambiental causado pelas emissões de gases de efeito estufa. A presente pesquisa analisa a contribuição de um sistema de Aquecimento Solar para Processos Industriais (SHIP) nas esferas ambiental e econômica de uma indústria na periferia de Porto Alegre, no sul do Brasil. Um campo solar de coletores de concentração Linear Fresnel é simulado no software SAM. O campo tem uma área deabertura de 352 m² e opera no fornecimento de vapor saturado para um determinado processo industrial. Os resultados indicam que o sistema SHIP seria capaz de fornecer 729 GJth ao processo industrial anualmente. Isto significa uma redução das emissões de gases de efeito estufa na magnitude de dezenas de toneladas de CO2 equivalente a cada ano, cujo valor aumenta à medida que a operação da caldeira geradora de vapor convencional se afasta do ideal (eficiência teórica de 100%). Duas metodologias são utilizadas para calcular LCOH, resultando em valores de 52 e 54 U$D/MWhth para o sistema SHIP analisado. Em comparação com o fornecimento de calor através da queima de gás natural e carvão mineral, um sistema de aquecimento solar térmico pode ser avaliado como uma alternativa ambientalmente responsável e economicamente vantajosa para o setor industrial que decide sobre este investimento.Aware of the harmful consequences of climate change, several industrial sectors search for alternatives to minimize the environmental impact of their production processes. The use of thermal solar collectors is a promising alternative for the heatsupply in industrial processes, contributing to the reduction of fossil fuel consumption for this purpose and, consequently, mitigating the environmental impact caused by greenhouse gas emissions. The present research analyzes the contribution of a Solar Heating for Industrial Processes (SHIP) system in an industry’s environmental and economic spheres on the outskirts of Porto Alegre, south Brazil. A solar field of Linear Fresnel concentrating collectors is simulated in SAM software. The field has an aperture area of 352 m² and operates in the supply of saturated steam for a given industrial process. The results indicate that the SHIP system would be able to supply 729 GJthto the industrial process annually. It means a reduction of greenhouse gas emissionsin the magnitude of tens of tons of CO2-equivalent each year, whose value increases as the operation of the conventional steam-generating boiler moves away from ideal (theoretical efficiency of 100%). Two methodologies are used to calculate LCOH, resulting in 52 and 54 U$D/MWhthvalues for the analyzed SHIP system. Compared with the heat supply through burning natural gas and mineral coal, a solar thermal heating system can be evaluated as an environmentally responsible and economically advantageous alternative for the industrial sector that decides on this investment.application/pdfengBrazilian Journal of Development. Curitiba. Vol. 8, n. 12 (Dec. 2022), p. 80505-80521Energia solarAquecimento solarImpacto ambientalEnergia solar : Aspectos econômicosSolar heating for industrial processesLinear fresnel concentrating collectorsSolar energyGreenhouse gas emissionsEconomical and environmental contributions of installing a solar heating system in an industrial processContribuições econômicas e ambientais da instalação de um sistema de aquecimento solar em um processo industrial info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/otherinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001176404.pdf.txt001176404.pdf.txtExtracted Texttext/plain0http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/267172/2/001176404.pdf.txtd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD52ORIGINAL001176404.pdfTexto completo (inglês)application/pdf4100120http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/267172/1/001176404.pdf379007da3246026dfef9fcd187ae1a54MD5110183/2671722023-11-18 04:26:06.284991oai:www.lume.ufrgs.br:10183/267172Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2023-11-18T06:26:06Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Economical and environmental contributions of installing a solar heating system in an industrial process
dc.title.alternative.pt.fl_str_mv Contribuições econômicas e ambientais da instalação de um sistema de aquecimento solar em um processo industrial
title Economical and environmental contributions of installing a solar heating system in an industrial process
spellingShingle Economical and environmental contributions of installing a solar heating system in an industrial process
Rotermund, Sabryna Raquel Vieira
Energia solar
Aquecimento solar
Impacto ambiental
Energia solar : Aspectos econômicos
Solar heating for industrial processes
Linear fresnel concentrating collectors
Solar energy
Greenhouse gas emissions
title_short Economical and environmental contributions of installing a solar heating system in an industrial process
title_full Economical and environmental contributions of installing a solar heating system in an industrial process
title_fullStr Economical and environmental contributions of installing a solar heating system in an industrial process
title_full_unstemmed Economical and environmental contributions of installing a solar heating system in an industrial process
title_sort Economical and environmental contributions of installing a solar heating system in an industrial process
author Rotermund, Sabryna Raquel Vieira
author_facet Rotermund, Sabryna Raquel Vieira
Rodrigues, Letícia Jenisch
Melo, Pedro Juarez
Centeno, Felipe Roman
author_role author
author2 Rodrigues, Letícia Jenisch
Melo, Pedro Juarez
Centeno, Felipe Roman
author2_role author
author
author
dc.contributor.author.fl_str_mv Rotermund, Sabryna Raquel Vieira
Rodrigues, Letícia Jenisch
Melo, Pedro Juarez
Centeno, Felipe Roman
dc.subject.por.fl_str_mv Energia solar
Aquecimento solar
Impacto ambiental
Energia solar : Aspectos econômicos
topic Energia solar
Aquecimento solar
Impacto ambiental
Energia solar : Aspectos econômicos
Solar heating for industrial processes
Linear fresnel concentrating collectors
Solar energy
Greenhouse gas emissions
dc.subject.eng.fl_str_mv Solar heating for industrial processes
Linear fresnel concentrating collectors
Solar energy
Greenhouse gas emissions
description Cientes das conseqüênciasprejudiciais da mudança climática, vários setores industriais buscam alternativas para minimizar o impacto ambiental de seus processos de produção. O uso de coletores solares térmicos é uma alternativa promissora para o fornecimento de calor em processos industriais, contribuindo para a redução do consumo de combustíveis fósseis para este fim e, conseqüentemente, mitigando o impacto ambiental causado pelas emissões de gases de efeito estufa. A presente pesquisa analisa a contribuição de um sistema de Aquecimento Solar para Processos Industriais (SHIP) nas esferas ambiental e econômica de uma indústria na periferia de Porto Alegre, no sul do Brasil. Um campo solar de coletores de concentração Linear Fresnel é simulado no software SAM. O campo tem uma área deabertura de 352 m² e opera no fornecimento de vapor saturado para um determinado processo industrial. Os resultados indicam que o sistema SHIP seria capaz de fornecer 729 GJth ao processo industrial anualmente. Isto significa uma redução das emissões de gases de efeito estufa na magnitude de dezenas de toneladas de CO2 equivalente a cada ano, cujo valor aumenta à medida que a operação da caldeira geradora de vapor convencional se afasta do ideal (eficiência teórica de 100%). Duas metodologias são utilizadas para calcular LCOH, resultando em valores de 52 e 54 U$D/MWhth para o sistema SHIP analisado. Em comparação com o fornecimento de calor através da queima de gás natural e carvão mineral, um sistema de aquecimento solar térmico pode ser avaliado como uma alternativa ambientalmente responsável e economicamente vantajosa para o setor industrial que decide sobre este investimento.
publishDate 2022
dc.date.issued.fl_str_mv 2022
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-11-17T03:24:00Z
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/other
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/267172
dc.identifier.issn.pt_BR.fl_str_mv 2525-8761
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001176404
identifier_str_mv 2525-8761
001176404
url http://hdl.handle.net/10183/267172
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.ispartof.pt_BR.fl_str_mv Brazilian Journal of Development. Curitiba. Vol. 8, n. 12 (Dec. 2022), p. 80505-80521
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Repositório Institucional da UFRGS
collection Repositório Institucional da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/267172/2/001176404.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/267172/1/001176404.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
379007da3246026dfef9fcd187ae1a54
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1815447844666998784