LE NOSTRE INNOVAZIONI

CSP innovativo con sistema di recupero del calore

Un ciclo CSP innovativo che utilizza miscele di CO2 sarà sviluppato insieme a un sistema di recupero del calore di scarto dell’impianto CSP e utilizzarlo per alimentare un impianto di desalinizzazione. La nuova tecnologia sarà testata per un anno nel sito pilota dell’impianto CSP esistente presso la King Saud University di Riyadh.

Lo schema di integrazione garantirà che i cicli indipendenti ad alte prestazioni possano essere combinati in modo efficiente per raggiungere un’elevata produzione di acqua pura ed elettricità.

      Sistema di desalinizzazione che accoppia osmosi diretta e distillazione a membrana

      Parallelamente, un innovativo sistema di desalinizzazione che accoppia osmosi diretta e distillazione a membrana, utilizzando una “draw solution”, sfrutterà il calore di scarto recuperato dall’impianto CSP per desalinizzare l’acqua di mare, producendo acqua dolce a basso impatto ambientale e aumentando lo sfruttamento dell’energia solare.

      Un ciclo di accoppiamento adattivo per ottimizzare il sistema

      Infine, i partner svilupperanno un sistema di controllo adattato per gestire la produzione continua di acqua dolce durante il funzionamento dell’impianto ad energia solare concentrata.

      Un ciclo di potenza innovativo adatto alla prossima generazione di impianti CSP

      DESOLINATION affronta la nuova generazione di cicli di potenza CSP. Il fluido di lavoro diventa a base di CO2 e la turbomacchina viene adattata a nuovi intervalli di temperatura e pressione, per essere adattata ai futuri impianti CSP. adattarsi ai futuri impianti CSP. Il sistema proporrà un ciclo di potenza innovativo in cui le miscele di CO2 supercritica rappresentano la prossima generazione di fluidi di lavoro.

      I vantaggi di queste innovazioni sono

      1) Campi di temperatura adattabili per soddisfare i requisiti per l’accoppiamento del sistema di produzione di elettricità con quello di dissalazione

      2) Turbomacchine più piccole, quindi costi inferiori.

      Questo nuovo ciclo energetico sarà installato presso l’Università King Saud e confrontato con quello esistente. Il calore recuperato attraverso lo scambiatore di calore finale sarà reindirizzato per alimentare il processo di desalinizzazione.

      Un ciclo di accoppiamento adattivo per ottimizzare il sistema

      Tra il blocco CSP e il blocco di dissalazione verrà aggiunto un ciclo intermedio per: 1) aumentare la flessibilità d’uso, la variazione del fabbisogno energetico e dell’alimentazione; 2) gestire gli stati transitori, aggiungere un controllo aggiuntivo; 3) valutare in modo indipendente sia il ciclo di alimentazione delle miscele di CO2 sia il sistema di desalinizzazione.

      L’accoppiamento adattivo sarà utilizzato per ridurre i rischi del processo di accoppiamento e assicurarsi che tutte le fasi del processo di recupero del calore siano comprese prima di procedere con l’accoppiamento diretto di CSP e desalinizzazione.

      Nel serbatoio di accumulo dell’acqua vengono quindi utilizzati sistemi di controllo intelligenti per raccogliere dati sulle temperature e sulle pressioni dopo ogni tipo di ciclo e testare le risposte più appropriate sugli scambiatori di calore e sui fluidi.

      Dopo l’accoppiamento indiretto di CSP e desalinizzazione, i due processi saranno collegati direttamente, eliminando il sistema di controllo intelligente del calore e unendo gli scambiatori di calore tra il ciclo energetico e la soluzione di prelievo.

      Gli scambiatori di calore possono assumere forme diverse a seconda di molti parametri: temperature, pressioni, proprietà chimiche dei fluidi, ecc. Ma sono fondamentali per il trasferimento di calore all’interno dei cicli CSP per recuperare il calore dal sole e far funzionare la turbina.

      Nel caso della DESOLINATION, il lavoro specifico riguarderà lo scambio di calore tra il ciclo di alimentazione (aria nell’impianto esistente, CO2 in quello innovativo) e la soluzione di prelievo della desalinizzazione (soluzione altamente concentrata). Verranno quindi realizzati nuovi scambiatori di calore a circuito stampato (PCHE) e scambiatori di calore ad alette stampate (PFHE).

      Come primo passo, il ciclo di accumulo adattativo fornirà un ambiente più semplice per testare il recupero del calore (lo scambio avverrà con l’acqua su un lato invece che con due ambienti difficili e sconosciuti) fino a quando entrambe le serie di parametri saranno meglio conosciute e sarà possibile un accoppiamento diretto.

      Una soluzione ottimizzata per la dissalazione solare

      1. Osmosi diretta: l’acqua di mare viene estratta dal mare, l’acqua viene spinta attraverso la membrana dalla soluzione di prelievo e i minerali rimanenti (salamoia) vengono respinti. Durante la DESALINATION, la salamoia viene trattata per rivalorizzare i suoi minerali.

      1. Distillazione a membrana: utilizzando il calore recuperato, l’acqua viene separata dalla soluzione di prelievo e passa attraverso la membrana per essere raccolta come acqua dolce, mentre la soluzione di prelievo torna all’inizio del ciclo.

      Gli scambiatori di calore possono assumere forme diverse a seconda di molti parametri: temperature, pressioni, proprietà chimiche dei fluidi, ecc.