DESOLINATION-hanke saavuttaa merkittävän virstanpylvään Saudi-Arabiassa

DESOLINATION-hanke saavuttaa merkittävän virstanpylvään Saudi-Arabiassa

mennessä | marras 24, 2025 | Article, Milestones, News, Results - Pilot plant preparation

Tärkeimmät osat saapuvat King Saudin yliopiston esittelypaikalle 

DESOLINATION etenee lähemmäs CSP-puhdistamon validointia, kun järjestelmän kriittiset komponentit ovat saapuneet esittelypaikalle King Saudin yliopistoon (KSU) Saudi-Arabiassa. Tämä on merkittävä edistysaskel innovatiivisen yhdistetyn CSP- ja suolanpoistoteknologian saattamisessa lähemmäs käyttöä. Koko demonstraatiolaitoksen odotetaan olevan toiminnassa helmikuusta 2026 alkaen.

Sopeutuva kytkentäkontti paikan päällä 

Ensimmäinen kontti, jossa Adaptive Coupling -järjestelmä sijaitsee, on saapunut onnistuneesti KSU:hun, ja se odottaa parhaillaan kytkentää. Adaptive Coupling on kehittynyt ohjaus- ja integrointijärjestelmä, joka hallitsee dynaamisesti energiavirtoja useiden osajärjestelmien välillä. Se toimii “älykkäänä siltana”, joka varastoi ja jakaa lämpöenergian optimaalisesti ylikriittisen CO₂ CSP-voimakierron, ilma-Brayton CSP-voimakierron ja suolanpoistoyksikön välillä ja ohjaa lämmönsiirtoa laitoksen osajärjestelmien välillä.  

Lämmönvaihtimen asennus valmis 

Maaliskuussa 2025 paikalle asennettiin onnistuneesti DESOLINATION-lämmönvaihdin, innovatiivinen lämmönvaihdin, joka helpottaa tehokkaasti lämmönsiirtoa sCO₂-voimakierron ja lämpövarasto- ja suolanpoistokomponenttien välillä. Tämän kriittisen komponentin asentamiseksi King Saudin yliopiston nykyisiä torneja muutettiin, mikä varmisti asianmukaisen integroitumisen järjestelmän kokonaisarkkitehtuuriin ja mahdollisti optimaalisen lämmönsiirron tehokkuuden koko laitoksessa. 

Mikä on lämmönvaihdin?

Tulevat tulokkaat 

Hankkeen aikataulu etenee edelleen aikataulussa, ja kahden pääkomponentin odotetaan saapuvan joulukuussa 2025: 

  • Suolanpoistoyksikkö: Tämä säiliö on tällä hetkellä viimeisessä valmistusvaiheessa Saksassa, ja se on suorittanut kaikki tarvittavat sertifioinnit ja odottaa Saudi-Arabian suurlähetystön lopullista sertifiointia ennen lähetystä. 
  • Ilmajäähdyttimen lauhdutin: Kuivajäähdytin on suunniteltu ja valmistettu, ja se on valmis käyttöönotettavaksi järjestelmän lämmönhallintaominaisuuksien parantamiseksi. 

    Kattava järjestelmäintegraatio 

    Pääkonttien lisäksi kaikissa hankkeen osatekijöissä on edistytty merkittävästi: 

    • Sulan suolan lämpövarastojärjestelmän suunnittelu on saatu valmiiksi, ja sitä on mukautettu siten, että se voidaan integroida kontteihin mahdollisimman hyvin, ja hankinnat ovat parhaillaan käynnissä. 
    • Sähkökaapin suunnittelu on saatu valmiiksi, ja siihen on sisällytetty kaikki tarvittavat ohjaus- ja valvontajärjestelmät. 
    • Kaikkia järjestelmävaiheita varten on laadittu toiminnalliset kuvaukset, ja niitä hiotaan jatkuvasti, jotta ne vastaisivat lopullisia suunnitteluvaatimuksia. 
    • Rakennuspaikan valmistelu jatkuu, ja parhaillaan kehitetään perustussuunnitelmaa, johon sijoitetaan sekä suolanpoistojärjestelmä että kaasunjakeluosat. 
            Katse eteenpäin

            Kun KSU:n viranomaiset ovat hyväksyneet sähkönlähteen etukäteen ja neuvottelut tärkeimpien kaasuntoimittajien (CO₂ ja N₂) kanssa on aloitettu, hanke etenee kohti käyttöönottovaihetta. Sopeutuva kytkentä on tarkoitus ottaa käyttöön suolanpoistojärjestelmän rinnalla, kun kaikki säiliöt on sijoitettu lopullisen layout-suunnitelman mukaisesti. 

            DESOLINATION-demonstraatio etenee nopeasti kohti yhdistettyä keskittyneen aurinkoenergian ja suolanpoistoveden tuotantoa, ja kumppanit odottavat, että laitos vihitään käyttöön vuoden 2026 ensimmäiselle neljännekselle suunnitellulla King Saudin yliopistossa.  

            DESOLINATION-hankkeen kumppanit vierailevat CSP-laitoksessa Solar & Storage Live KSA 2024 -tapahtuman aikana.

            DESOLINATION-hankkeen kumppanit vierailevat CSP-laitoksessa Solar & Storage Live KSA 2024 -tapahtuman aikana.

            mennessä | loka 17, 2024 | Events, Milestones

            DESOLINATION-hanke oli näkyvästi esillä DESOLINATION-hankkeen levitystoimien yhteydessä. Solar & Storage Live KSA 2024 Riadissa, Saudi-Arabiassa järjestetyssä tapahtumassa. Hankekumppani Aalborg CSP (ACSP) osallistui tapahtumaan omalla osastollaan ja keskusteli monipuolisen ja laajan paikallisen yleisön kanssa, johon kuului asentajia, kaupallisia ja teollisia käyttäjiä, kiinteistöjen ja maanomistajia sekä yleishyödyllisiä laitoksia.
            Katso tapahtuma

            Osallistumisen yhteydessä DESOLINATION-hankkeen kumppaneiden Aalborg CSP:n, Hammam Solimanin ja Miguel Herrador Morenon edustajat vierailivat Riadissa sijaitsevassa King Saud Universityssä (KSU) sijaitsevassa DESOLINATION-esittelypaikassa. Vierailun isäntinä toimivat hankekumppanimme, tohtori Hany Al-Ansary ja Zeyad Almutairi KSU:sta, ja se tarjosi mahdollisuuden tutustua hankkeen perustana olevaan innovatiiviseen teknologiaan.

            DESOLINATION-hankkeessa esitellään uraauurtavia ratkaisuja, joissa aurinkoenergia yhdistetään kehittyneisiin suolanpoistojärjestelmiin. Vierailun kohokohta oli King Saudin yliopiston 200 kW:n CSP-laitos (Concentrated Solar Power), jossa käytetään Braytonin ilmakiertoista aurinkoenergiatornia. Tämä laitos on esimerkki hankkeen tehtävästä, sillä siinä hyödynnetään aurinkolämpöä, joka muutoin menisi hukkaan, ja käytetään sitä huippuluokan suolanpoistotekniikoiden käyttämiseen. Tämä integraatio tarjoaa kaksitahoista hyötyä: kestävää energiantuotantoa ja makean veden tuotantoa - molemmat ovat kestävän tulevaisuuden kannalta olennaisia resursseja.

            Mikä on CSP-laitos?

            DESOLINATION-demonstraatiolaitosta on tarkoitus laajentaa edelleen sen toisessa vaiheessa, johon sisältyy 2 MWe:n tehoinen CO₂-sekoituksia käyttävä voimakierto. Brayton-syklin järjestelmän tavoin tämä uusi teknologia integroidaan myös suolanpoistoprosessiin, mikä osoittaa aurinkoenergiavetoisten ratkaisujen skaalautuvuutta ja mukautuvuutta energia- ja vesitarpeisiin.

            Osallistumalla Solar & Storage Live KSA 2024 -tapahtumaan DESOLINATION-hanke tavoitti laajan yleisön ja jakoi visionsa uusiutuvan energian ja suolanpoiston integroinnin mullistamisesta. Tapahtuma korosti hankekumppaneiden sitoutumista innovaatioiden edistämiseen ja sellaisten teknologioiden kehittämiseen, joilla vastataan energiatehokkuuden ja veden kestävyyden maailmanlaajuisiin haasteisiin.

            Solar & Storage Live KSA 2024 -tapahtuman kaltaisten tapahtumien avulla DESOLINATION-hanke lisää vaikutustaan ja osoittaa, miten CSP-teknologialla voidaan ratkaista energia- ja vesihaasteet maailmanlaajuisesti.

            Mikä on

            Keskitetty aurinkovoimalaitos?

            A Keskitetyn aurinkoenergian (CSP) laitos on eräänlainen uusiutuvan energian laitos, jossa käytetään peilejä tai linssejä keskittämään auringonvalo pienelle alueelle, tyypillisesti vastaanottimeen, ja tuottamaan suuria määriä lämpöä. Tätä lämpöenergiaa käytetään sitten sähkön tuottamiseen, usein höyryturbiinin tai lämpövoimakoneen avulla. CSP-laitokset eroavat aurinkosähköjärjestelmistä, joissa auringonvalo muunnetaan suoraan sähköksi.

            CSP-laitoksen tärkeimmät osat:

            1. Keskittimet: Peilit tai linssit kohdistavat auringonvalon vastaanottimeen. Eri CSP-tekniikoissa käytetään erityyppisiä keskittimiä:

            2. Vastaanotin: Keskitetty auringonvalo lämmittää nestettä, yleensä öljyä, sulaa suolaa tai ilmaa, joka siirtää lämmön höyrygeneraattoriin.

            3. Virtajakso: Vastaanottimen lämpöä käytetään höyryn tuottamiseen, joka pyörittää generaattoriin kytkettyä turbiinia, joka tuottaa sähköä. CSP-laitoksissa käytetään usein perinteisiä Rankine-kiertoja, ja kehittyneissä järjestelmissä voidaan käyttää Braytonin tai CO2-virtakiertoja.

            4. Lämpövarastointi: Yksi CSP-laitosten suurimmista eduista on niiden kyky varastoida lämpöä sulan suolan kaltaisiin materiaaleihin, jolloin ne voivat tuottaa sähköä myös auringonlaskun jälkeen.

            Sovellukset

            CSP-laitokset soveltuvat erityisesti alueille, joilla on paljon suoraa auringonvaloa, kuten aavikoille tai aurinkoisille ilmastoille. Niitä integroidaan yhä useammin sellaisiin järjestelmiin kuin suolanpoisto and lämpövarastointi, parantamalla niiden tehokkuutta ja laajentamalla niiden käyttöä sähköntuotannon ulkopuolelle.

            3D-tulostettujen lämmönvaihtimien edistäminen DESOLINATION-hankkeessa: LUT-yliopiston virstanpylväs

            3D-tulostettujen lämmönvaihtimien edistäminen DESOLINATION-hankkeessa: LUT-yliopiston virstanpylväs

            mennessä | loka 6, 2024 | Milestones, Results - Combination of CSP pland and forward osmosis desalination, Results - Pilot plant preparation

            Osana DESOLINATION-hankkeen jatkuvaa tehtävää hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi suolanpoistoprosessissa LUT-yliopistossa on saavutettu merkittävä virstanpylväs: LUT:n yliopiston kokeellinen validointi 3D-tulostetusta heat exchanger. Tämä läpimurto osoittaa, että additiivinen valmistus (tunnetaan myös nimellä 3D-tulostus) voi parantaa merkittävästi lämmönvaihtimien suorituskykyä, joita käytetään ylikriittinen hiilidioksidi (sCO2) Braytonin syklit, mikä tasoittaa tietä tehokkaammille energiajärjestelmille.

            DESOLINATION-hankeryhmä saavutti hiljattain merkittävän virstanpylvään validoimalla onnistuneesti koeasetelmansa. LUT University. Tämä validointiprosessi sisälsi useita keskeisiä vaiheita:

            1. Suunnittelu: Ryhmä kehitti 3D-tulostetun lämmönvaihtimen piirustuksen ja keskittyi optimoimaan sen muodon ja toiminnan.
            2. Simulointi: Käyttämällä työkaluja, kuten Laskennallinen virtausdynamiikka (CFD), tiimi simuloi, miten lämmönvaihdin toimisi todellisissa olosuhteissa.
            3. Additiivinen valmistus: Lämmönvaihdin tulostettiin käyttämällä kehittyneitä 3D-tulostustekniikoita, mikä mahdollistaa monimutkaisemman ja tehokkaamman suunnittelun.
            4. Kokoonpano: Tulostetut osat koottiin sitten täysin toimivaksi lämmönvaihtimeksi.
            5. Testaus: Viimeisenä vaiheena testattiin lämmönvaihdin sen varmistamiseksi, että se kestää sCO2 Braytonin kierrossa odotettavissa olevat paineet ja lämpötilat.

            Näiden vaiheiden onnistunut suorittaminen osoittaa, että 3D-tulostetut lämmönvaihtimet voivat toimia tehokkaasti korkeassa paineessa ja korkeassa lämpötilassa. Tämä läpimurto on tärkeä askel kohti näiden edistyksellisten mallien integroimista todellisiin keskittävän aurinkoenergian (CSP) järjestelmiin.

            Mikä on lämmönvaihdin?
            Mitä tämä merkitsee kestävän energian tulevaisuudelle?

            Mahdollisuudella käyttää 3D-tulostettuja lämmönvaihtimia sCO2-Brayton-sykleissä on kauaskantoisia vaikutuksia DESOLINATION-hankkeeseen ja sen ulkopuolelle. Parantamalla energian muuntamisen tehokkuutta nämä innovaatiot helpottavat puhtaan sähkön tuottamista uusiutuvista lähteistä, kuten aurinkoenergiasta. Tämä on erityisen tärkeää hankkeen tavoitteen kannalta, joka on hiilidioksidipäästöjen vähentäminen suolanpoistossa, joka vaatii suuria määriä energiaa makean veden tuottamiseen kuivilla alueilla.

            Lämmönvaihtimien rooli suolanpoistossa ja energiantuotannossa

            Lämmönvaihtimet ovat ratkaisevan tärkeitä järjestelmissä, jotka muuttavat lämmön käyttökelpoiseksi energiaksi. DESOLINATION-hankkeessa ne ovat keskeisiä komponentteja DESOLINATION-hankkeessa. sCO2 Braytonin kierto, termodynaaminen prosessi, jossa lämpöä käytetään sähkön tuottamiseen. Yhdistettynä keskittyvä aurinkoenergia (CSP)-jotka keskittävät aurinkoenergiaa tuottamaan runsaasti lämpöä, nämä järjestelmät tarjoavat tehokkaamman tavan tuottaa sähköä ja vähentää samalla hiilidioksidipäästöjä.

            SCO2 Braytonin sykleissä vaadittaviin äärimmäisiin olosuhteisiin (jopa 600 °C:n lämpötilat ja noin 250 baarin paineet) soveltuvien lämmönvaihtimien luominen on kuitenkin erittäin haastavaa. Tässä kohtaa additiivinen valmistus tulee sisään.

            Additiivinen valmistus: A Game Changer for Heat Exchanger Design: A Game Changer for Heat Exchanger Design

            Perinteiset valmistustekniikat rajoittavat usein lämmönvaihtimien suunnittelua, mikä vaikeuttaa niiden optimointia mahdollisimman tehokkaiksi. Additiivinen valmistus eli 3D-tulostus ratkaisee tämän ongelman, sillä sen avulla insinöörit voivat luoda monimutkaisempia malleja, jotka olisivat mahdottomia perinteisillä menetelmillä.

            DESOLINATION-hankkeessa ryhmä käytti 3D-tulostusta luodakseen erittäin erikoistuneita lämmönvaihtimia, jotka soveltuvat paremmin sCO2:n Brayton-kierron korkeaan paineeseen ja korkeaan lämpötilaan. Näiden uusien mallien odotetaan parantavan järjestelmän kokonaishyötysuhdetta, jolloin aurinkoenergian muuntaminen sähköksi tehostuu.

            DESOLINATIONin edetessä 3D-tulostettujen lämmönvaihtimien jatkuva kehittäminen ja testaaminen on ratkaisevassa asemassa kestävämpien ja tehokkaampien energiajärjestelmien luomisessa. Jokaisen virstanpylvään myötä hanke lähestyy visiotaan maailmasta, jossa suolanpoisto toimii puhtaalla, uusiutuvalla energialla. Yhdistämällä huipputekniikoita, kuten additiivista valmistusta ja kehittyneitä termodynaamisia prosesseja, DESOLINATION-hankkeessa tasoitetaan tietä vihreämmälle ja turvallisemmalle tulevaisuudelle.

            Lämmönsiirtimen suunnittelun rajojen ylittäminen CFD:n avulla DESOLINATION-hankkeessa

            Lämmönsiirtimen suunnittelun rajojen ylittäminen CFD:n avulla DESOLINATION-hankkeessa

            mennessä | loka 3, 2024 | Milestones, Results - Combination of CSP pland and forward osmosis desalination, Results - Pilot plant preparation

            Euroopan unionin Horisontti 2020 -ohjelmasta rahoitettu DESOLINATION-hanke on edistynyt merkittävästi tehtävässään hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi suolanpoistossa. Yksi jännittävimmistä kehityskuluista tulee työstämme, jonka tavoitteena on optimoida lämmönvaihtimet käytettäväksi ylikriittinen hiilidioksidi (sCO2) Braytonin syklit. Nämä innovaatiot voivat mullistaa sen, miten tuotamme sähköä uusiutuvista energialähteistä, kuten aurinkoenergiasta. Seuraavassa tarkastellaan lähemmin, miten Laskennallinen virtausdynamiikka (CFD) on avainasemassa näissä ponnisteluissa.
            CFD:n rooli: lämmönvaihtimen suorituskyvyn optimointi

            Näissä ääriolosuhteissa toimivien lämmönvaihtimien suunnittelu ei ole mikään pieni saavutus. Varmistaakseen parhaan mahdollisen suunnittelun DESOLINATION käyttää Laskennallinen virtausdynamiikka (CFD)-tehokas tietokonetyökalu, joka mallintaa, miten nesteet virtaavat ja miten lämpö siirtyy monimutkaisissa järjestelmissä.

            CFD:n avulla projektiryhmä (erityisesti TEMISTh) lämmönvaihtimen suorituskyvyn simuloimiseksi virtuaaliympäristössä. Tähän sisältyy seuraavien keskeisten tekijöiden analysointi:

            • Lämpötehokkuus: Kuinka hyvin lämmönvaihdin siirtää lämpöä nesteestä toiseen.
            • Painehäviö: Paineen aleneminen, joka tapahtuu nesteen virratessa lämmönvaihtimen läpi ja joka voi vaikuttaa järjestelmän kokonaistehoon.
            • Lämpömekaaniset rajoitteet: Rakenteelliset rasitukset, jotka vaihtimen on kestettävä korkeissa lämpötiloissa ja paineissa.

            CFD:n avulla tiimi voi löytää optimaalisen tasapainon lämpötehokkuuden ja painehäviön välille ja varmistaa, että lämmönvaihdin toimii hyvin ja on samalla kestävä.

            Mitä lämmönvaihtimet ovat ja miksi ne ovat tärkeitä?

            A heat exchanger on laite, joka siirtää lämpöä nesteestä (nesteestä tai kaasusta) toiseen. Energiajärjestelmissä ne ovat välttämättömiä lämmön muuntamiseksi käyttökelpoiseksi energiaksi. DESOLINATION-hankkeessa tavoitteena on luoda erittäin tehokkaita lämmönvaihtimia, jotka voivat toimia äärimmäisissä olosuhteissa - jopa 600 °C:n lämpötiloissa ja jopa 250 baarin paineessa. Nämä olosuhteet ovat välttämättömiä, jotta ylikriittinen hiilidioksidi (sCO2) Braytonin kierros, joka käyttää lämpöä sähköntuotantoon perinteisiä höyrykiertoja tehokkaammin.

            Todellisen maailman testaus King Saudin yliopistossa

            Kun suunnittelua on hienosäädetty CFD:n avulla, seuraava vaihe on testaus todellisessa maailmassa. Ryhmä aikoo käyttää näitä lämmönvaihtimia seuraavat vuodet 4,000 tuntia pilottilaitoksessa King Saud University. Nämä testit vievät projektia lähemmäs Teknologian valmiustaso (TRL) 7, mikä tarkoittaa, että teknologia on valmis käytettäväksi todellisissa järjestelmissä.

            CFD:n rooli: lämmönvaihtimen suorituskyvyn optimointi

            Näiden simulaatioiden alustavat tulokset ovat lupaavia. Ryhmä uskoo, että heidän suunnittelemansa mallit voivat ylittää sCO2-Brayton-syklien lämmönvaihtimille asetetut rajat. Onnistuessaan nämä innovaatiot tasoittavat tietä entistä tehokkaammille keskittyvä aurinkoenergia (CSP) laitokset, joissa aurinkoenergia keskitetään tuottamaan runsaasti lämpöä, jota voidaan käyttää sähköntuotantoon.

            CFD: Enemmän kuin pelkkä insinöörityökalu

            Teknisten ominaisuuksiensa lisäksi CFD on osoittautunut myös tehokkaaksi viestintävälineeksi. Sen avulla luodut simulaatiot tarjoavat visuaalisesti houkuttelevia esityksiä siitä, miten lämpö ja nesteet liikkuvat järjestelmän läpi, mikä helpottaa hankkeen taustalla olevan tieteen selittämistä laajemmalle yleisölle.

            Käyttämällä CFD:tä näiden huippuluokan lämmönvaihtimien suunnittelussa ja optimoinnissa DESOLINATION-hanke ottaa valtavan askeleen kohti kestävämpiä ja tehokkaampia energiajärjestelmiä ja vie meitä lähemmäs tulevaisuutta, jossa suolanpoisto voidaan toteuttaa puhtaalla, uusiutuvalla energialla.

            Suolanpoistohankkeen esittelylaitoksen alustava karakterisointi: Suunnittelu ja suunnittelun ulkopuolinen toimintakyky

            Suolanpoistohankkeen esittelylaitoksen alustava karakterisointi: Suunnittelu ja suunnittelun ulkopuolinen toimintakyky

            mennessä | syys 5, 2024 | Milestones, Publications, Results - Pilot plant preparation

            DESOLINATION-hankkeessa, joka on uusiutuvan energian innovaatiomajakka, on otettu merkittävä edistysaskel, kun sen esittelylaitoksen alustava suorituskykyanalyysi on valmistunut.

            Hiljattain paljastettiin ASME Turbo Expo 2024, Tässä teoksessa yhdistyvät seuraavien tahojen asiantuntemus TEMISth, UNIBS (Brescian yliopisto), and Politecnico di Milano (POLIMI) tutkitaan kestävän kehityksen ja tehokkuuden kannalta uudenlaisen energiakierron mahdollisuuksia.

            Read publication
            Mikä tekee tästä esittelylaitoksesta ainutlaatuisen?

            Tämä esittelylaitos toimii yksinkertainen rekuperatiivinen transkriittinen tehosykli, järjestelmä, joka asettaa uudet standardit energian muuntamisessa. Tässä on, mikä tekee siitä erottuvan:

            • Innovatiivinen työneste: Perinteisten nesteiden sijasta laitoksessa käytetään seosta, jossa on mukana CO₂ ja SO₂., joka on valittu sen ainutlaatuisten termodynaamisten ominaisuuksien vuoksi.
            • Sopeutunut ankariin olosuhteisiin: Suunniteltu menestymään ympäristöissä, joissa korkea auringon säteily and kohonnut ympäristön lämpötila, tämä ilmajäähdytteinen järjestelmä heijastaa todellisia haasteita, joita vastaanottaa Keskitetty aurinkoenergia (CSP) kasvit.
            Syklin pääpiirteet
            • Tehokas mutta kompakti: Järjestelmän ytimessä on aksiaalinen turbiini, joka käsittelee 0,2 m³/s virtausnopeutta, jolloin sen teho on 1,8 MWel.
            • Seuraavan sukupolven lämmönvaihtimet: Varustettu gyroidirakenteiset rekuperaattorit ja lämmönsiirtimet, Nämä komponentit maksimoivat lämmönsiirron ja minimoivat materiaalin käytön.
            • Mallintamisen tarkkuus: MATLABissa tehdyt kehittyneet simulaatiot, joita on täydennetty CFD-tuloksilla (Computational Fluid Dynamics), varmistavat, että järjestelmä on optimoitu sekä suunnittelu- että suunnittelun ulkopuolisiin olosuhteisiin.
            Kuinka tehokas se on?

            Tehokkuus on avainasemassa uusiutuvan energian järjestelmissä, eikä DESOLINATIONin esittelylaitos tuota pettymystä. Toimimalla liukuva painetila, syklillä saavutetaan vaikuttava hyötysuhde, joka on yli 10 prosenttia. 30%, vaikka se toimisi osittaisella kuormituksella.

            Sopeutuminen muuttuviin lämpötiloihin

            Yksi tämän järjestelmän erityispiirteistä on sen kyky käsitellä vaihtelevia ympäristöolosuhteita:

            • Osoitteessa korkeat ympäristön lämpötilat (yli 30 °C), sykli toimii saumattomasti kiinteänopeuksisten lauhdutinpuhaltimien ansiosta.
            • Osoitteessa alhaisemmat lämpötilat (noin 10 °C), ilman nopeutta voidaan säätää optimaalisen toiminnan varmistamiseksi.
            Järjestelmän varaston käsittely

            Tutkimuksessa perehdytään myös laitoksen putkistojärjestelmään ja havaitaan, että lauhduttimen toiminta vaikuttaa suuresti nesteen kokonaisvarastoon. Nestevarastojen mukautukset, jotka voivat olla jopa 300 kg tarvitaan vakauden säilyttämiseksi, kun siirrytään eri lämpötilaolosuhteiden välillä.

            Tämä tutkimus on merkittävä virstanpylväs DESOLINATION-hankkeessa, jonka tavoitteena on kehittää uusiutuvan energian järjestelmiä, jotka ovat paitsi tehokkaita myös mukautettavissa erilaisiin todellisiin olosuhteisiin. Innovatiivisen suunnittelun ja käytännön sovelluksen välisen kuilun kurominen umpeen esittelylaitos on välähdys puhtaan ja kestävän energiantuotannon tulevaisuudesta.
            Read publication

            Authors: Ettore Morosini, Marco Astolfi, Michele Doninelli, Paolo Iora, Damien Serret, Jean-Michel Hugo and Giampaolo Manzolini.

            DOI: https://doi.org/10.1115/GT2024-127246

            Innovative Thermodynamic Solutions: effective and efficient coupling of CSP and desalination technologies

            Innovative Thermodynamic Solutions: effective and efficient coupling of CSP and desalination technologies

            mennessä | touko 28, 2024 | Milestones, Results - Combination of CSP pland and forward osmosis desalination

            Discover our groundbreaking work over the past year in advancing CO2 mixtures for thermodynamic cycles, pushing the boundaries of energy efficiency and sustainability.

            The research team from the Energy Department at Politecnico di Milano (POLIMI), DESOLINATION project coordinator, has successfully simulated large-scale Concentrated Solar Power (CSP) plants using innovative CO2 mixtures, enhancing their efficiency and performance. Additionally, they introduced the CO2+SiCl4 mixture in literature for trans-critical cycles, showcasing its potential in improving cycle efficiency.

            Our Journey in Thermodynamic Cycle Development

            Over the past year, POLIMI has made significant strides in the development and simulation of thermodynamic cycles using CO2 mixtures. Here are some of the key milestones and achievements.

            Introduction of CO2+SiCl4 Mixture Research

            Introducing the CO2+SiCl4 mixture into the literature for transcritical cycles

            With regard to the application of CO2 mixtures in thermodynamic cycles, the work was developed both on the simulation of the large-scale CSP plant with innovative CO2 mixtures, introducing the CO2+SiCl4 mixture into the literature for transcritical cycles, and adding details on the simulations and design of the DESOLINATION project’s demonstration plant, the 1.8 MWel cycle operating with the CO2+SO2 mixture.

            Experimental investigation of the CO2+SiCl4 mixture as innovative working fluid for power cycles: Bubble points and liquid density measurementsv- Energy Journal
            Read the article

            In this perspective, complete off-design simulations have been carried out, including the behavior of the real heat exchangers that will be installed and including the management of the inventory of the cycle in off-design.

            Learn more of the effect of supercritical CO2 Fluid Properties on Heat Exchanger Design…

            Effects of Supercritical CO2 Fluid Properties on Heat Exchanger Design
            Read the article

            Simulation of the large scale CSP plant with CO2+SiCl4 mixture

            POLIMI combined CSP with CO2-mixtures power cycles and forward osmosis desalination system, performing simulations in Dubai.

            Using these innovative technologies, our CSP plant showed high solar-to-electric efficiencies (around 19% on yearly basis) and very low freshwater specific thermal consumption (about 10 kWhth/m3) when the PABG2000 is used as draw agent.

            Characterization of the physical properties of the thermoresponsiveblock-copolymer PAGB2000 and numerical assessment of its potentialities in Forward Osmosis desalination
            Read the article

            Specifically, when comparing the CSP (concentrated solar power) +FO (forward osmosis) studied in DESOLINATION with the CSP+MED assuming the same solar plant and power cycles, the freshwater production is incremented by more than 50%.

            When the solution of DESOLINATION is compared with a PV+RO plant, a reduction of reflective area of 28% is foreseen, if both freshwater and electricity are produced with the PV+RO plant.

            Simulations of CSP combined with CO2 mixed power cycles and a forward osmosis desalination system in Dubai
            Read the article

            Finally, POLIMI also conducted an experimental campaign on the coalescer using a solution of water and PAGB2000, obtaining an expression of the separation efficiency, to be deployed in the simulations.

            The research team from the Energy Department at Politecnico di Milano will shortly be publishing an article on the results of its Experimental study on coalescer efficiency for liquid-liquid separation.

            Saty tuned!

            Consults our literature to find out more

            All publications