1 ο Εκπαιδευτικό Σεµινάριο, Αίθουσα Συνεδριάσεων ηµοτικού Συµβουλίου, Παλαιό ηµαρχείο, Τήνος Ξεύγενος ηµήτριος, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο d.xevgenos@gmail.com 1
Σκελετός Παρουσίασης Πρόγραμμα SOL-BRINE Γνωριμία με πιλοτικό σύστημα Οδηγίες λειτουργίας συστήματος 2
Σκελετός Παρουσίασης Πρόγραμμα SOL-BRINE Γνωριμία με πιλοτικό σύστημα Οδηγίες λειτουργίας συστήματος 3
Παρουσίαση εταίρων 4
SOL-BRINE project Τόπος υλοποίησης του έργου: Τήνος Προϋπολογισμός έργου: 1.209.689,00 Χρηματοδότηση ΕΕ(LIFE+): 604,844.00 (50%) Διάρκεια: 39 μήνες (τροποποιημένη σύμβαση) Έναρξη: 01/10/2010 Λήξη: 31/12/2013 19η Απριλίου 2011 5
Βασικός στόχος του έργου «Ο σχεδιασμός, η ανάπτυξη, η λειτουργία, η επίδειξη, η βελτιστοποίηση και η αξιολόγηση ενός ενεργειακά αυτόνομου πιλοτικού συστήματος με σκοπό την επεξεργασία της άλμης από μονάδες αφαλάτωσης, παράγοντας νερό υψηλής ποιότητας και στερεό άλας εμπορικής αξίας» 6
Καινοτομία του συστήματος SOL-BRINE Ολική εξάλειψη της άλμης μονάδων αφαλάτωσης. Σύστημα σύμφωνο με την αρχή μηδενικών υγρών αποβλήτων (Zero Liquid Discharge ZLD) Ανάκτηση νερού (>90%). Σχεδιασμός σύμφωνος με την τήρηση της Ευρωπαϊκής Οδηγίας Πλαίσιο 2000/60/EC για τα ύδατα (επιφανειακά, παράκτια, υπόγεια) 7
Καινοτομία του συστήματος SOL-BRINE(2/2) Παραγωγή άλατος εμπορικής αξίας, νερού κατάλληλο για πόση-ύδρευσηάρδευση Εφαρμογή χημικών διεργασιών (εξάτμιση, κρυστάλλωση, ξήρανση, συμπύκνωση) σε συνδυασμό με ηλιακή ανανεώσιμη ενέργεια Πλήρης ενεργειακή αυτονομία του συστήματος, εξοικονόμηση καυσίμων και ενέργειας, μείωση εκπομπών CO2 8
SOL-BRINE: Concept 9
Methodology Design of the prototype Construction Literature Review Operation& Optimization Suggestions for full scale implementation Overall evaluation (LCA, economic etc.) 10
Σκελετός Παρουσίασης Πρόγραμμα SOL-BRINE Γνωριμία με πιλοτικό σύστημα Οδηγίες λειτουργίας συστήματος 11
Σκελετός Παρουσίασης Πρόγραμμα SOL-BRINE Γνωριμία με πιλοτικό σύστημα Οδηγίες λειτουργίας συστήματος 12
Διάγραμμα ροής Ενεργειακή τροφοδοσία συστήματος από ΑΠΕ Κύριες συνιστώσες του συστήματος 13
Κύριες συνιστώσες συστήματος Εξατμιστήρας(evaporator) Κρυσταλλωτήρας(crystallizer) Ξηραντήρας(dryer) 14
1. Εξατμιστήρας Λειτουργία: αύξηση της συγκέντρωσης του ρεύματος της άλμης. Κατ ουσίαν λειτουργεί σαν μία «δεύτερη μονάδα αφαλάτωσης» τοποθετημένη σε σειρά με την υφιστάμενη μονάδα αντίστροφης όσμωσης. Η διαφορά έγκειται στο γεγονός ότι η μονάδα έχει ως πρωταρχικό στόχο τη συμπύκνωση της άλμης και κατ επέκταση την παραγωγή πόσιμου νερού Τύπος: Πολυβάθμια εξάτμιση υπό κενό(multiple Effect Distillation, MED) Αριθμός βαθμίδων: 2 15
1. Εξατμιστήρας: αρχή λειτουργίας 16
Photos Εικόνα: Εσωτερική άποψη Εικόνα: Μεταφορά εξατμιστήρα από εγκαταστάσεις εργολάβου 17
Εικόνα: Άποψη εγκατεστημένου συστήματος εξάτμισης (Άγιος Φωκάς) 18
2. Κρυσταλλωτήρας Από Εξατμιστήρα Υπόλειμμα κρυστάλλωσης (ιλύς) Προς Ξηραντήρα Αποσταγμένο νερό
Photos (εγκατάσταση) Video 1 20
Εικόνα: Άποψη εγκατεστημένου συστήματος κρυστάλλωσης 21
3. Ξηραντήρας Ηλιακό ξηραντήριο Το ρεύμα υψηλής συγκέντρωσης σε αλάτι από τον κρυσταλλωτήρα, αναμένεται να έχει υψηλά επίπεδα υγρασίας (~50%) και γι αυτό απαιτείται η χρήση μονάδας ξήρανσης. 22
Solar Dryer (εγκατάσταση) 23
Εικόνα: Άποψη εγκατεστημένου συστήματος ξήρανσης (Άγιος Φωκάς) 24
Ενεργειακή Τροφοδοσία συστήματος 25
Κάλυψη ενεργειακών απαιτήσεων με χρήση ΑΠΕ Θερμική ενέργεια: Παραγωγή ατμού/ ζεστού νερού τροφοδοσίας του τριβάθμιου εξατμιστήρα με τη χρήση συγκεντρωτικών συλλεκτών (compound parabolic collectors), Hλεκτρική ενέργεια: θα προσφέρεται από φωτοβολταϊκή γεννήτρια 26
Energy supply system 27
Σκελετός Παρουσίασης Πρόγραμμα SOL-BRINE Γνωριμία με πιλοτικό σύστημα Οδηγίες λειτουργίας συστήματος 28
Σκελετός Παρουσίασης Πρόγραμμα SOL-BRINE Γνωριμία με πιλοτικό σύστημα Οδηγίες λειτουργίας συστήματος 29
Mode of operations Υπάρχουν τρεις(3) τρόποι λειτουργίας του συστήματος: Χειροκίνητη λειτουργία Αυτόματη λειτουργία Λειτουργία από απόσταση Σε κάθε περίπτωση πριν επιλέξετε κάποιο τρόπο λειτουργίας πρέπει να γίνουν κάποιες προπαρασκευαστικές ενέργειες. Οι ενέργειες αυτές αφορούν την εκκίνηση των επιμέρους συστημάτων του πιλοτικού (ηλιακό, εξατμιστήρας κ.λπ.) και περιγράφονται ακολούθως ανά ενότητα. 30
Προπαρασκευαστικές ενέργειες Πριν ξεκινήσετε τη λειτουργία του συστήματος, θυμηθείτε να: Πληρώσετε(γεμίσετε) με νερό τους ηλιακούς συλλέκτες Ανοίξετε τον υπολογιστή στο control room Δώσετε ρεύμα στην εγκατάσταση από τον ηλεκτρικό πίνακα Είναι σημαντικό να ακολουθείτε αυστηρά τις οδηγίες λειτουργίας. Συμβουλευτείτε τους οδηγούς που δίνονται: (α) Πόστερ στην πινακίδα μπροστά από το πιλοτικό και(β) βιβλιαράκι λειτουργίας 31
Προπαρασκευαστικές ενέργειες Οδηγοί για ορθή λειτουργία συστήματος: Πόστερ στην πινακίδα μπροστά από το πιλοτικό και Βιβλιαράκι λειτουργίας(θα δοθεί σύντομα) 32
Control Room (1/3) Ο συνολικός έλεγχος της εγκατάστασης πραγματοποιείται σε κλειστό χώρο(container) στο νότιο τμήμα του οικοπέδου αφαλάτωσης, απέναντι από τις μονάδες αντίστροφης όσμωσης (γραφείο χειριστών μονάδας αντίστροφης όσμωσης) Η πρώτη ενέργεια που κάνει ο χειριστής του συστήματος είναι να ανοίξει τον υπολογιστή (desktop) που είναι εγκατεστημένος στο control room. Τα προγράμματα ελέγχου του πιλοτικού ανοίγουν αυτόματα και το SCADA* ενεργοποιείται *SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition system 33
Control Room (2/3) Control room 34
Control Room (3/3) Βεβαιωθείτε ότι υπάρχει σύνδεση στο Internet. Κατά τις πρώτες δοκιμές διαπιστώσαμε ότι συχνά αντιμετωπίζεται πρόβλημα με τη σύνδεση στο Internet. Στο control room θα βρείτε αναλυτικές οδηγίες στο πως μπορείτε να αποκαταστήσετε τη βλάβη Γενικά, ας σημειωθεί ότι το πρόβλημα σχετίζεται με την απώλεια ρυθμίσεων του router. Για υποστήριξη στην επίλυση του προβλήματος μπορείτε να απευθυνθείτε στο Γιώργο Φιλιππούση και στονοτε(τηλ.13888) 35
Ηλεκτρικός πίνακας Περιστρέψτε τον περιστροφικό κόκκινο διακόπτη που βρίσκεται στη δεξιάπλευράτουπίνακαστηθέσηon Σε περίπτωση βλάβης ή επιπλοκής επικοινωνείτε με το πολυτεχνείο και συμβουλεύεστε παράλληλα το σχέδιο του ηλεκτρικού πίνακα στο οποίο αποτυπώνονται οι ονομασίες των ασφαλειών του συστήματος 36
37
Ηλιακό σύστημα(1/5) Το ηλιακό σύστημα είναι αυτό που παρέχει την ενέργεια στο σύστημα επεξεργασίας της άλμης. Ως εκ τούτου αποτελεί μία από τις βασικότερες συνιστώσες του συστήματος και χρήζει ιδιαίτερης προσοχής. Επίσης, ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί λόγω του γεγονότος ότι το σύστημα αυτό από ενδεχόμενη, μη ηθελημένη απροσεξία μπορεί να υποστεί σημαντική βλάβη. Η βλάβη μπορεί να αποφευχθεί με την εκκένωση του συστήματος κατά την παύση λειτουργίας του συστήματος. Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι κατά το τέλος της ημέρας πρέπει πάντα οι συλλέκτες να αδειάζονται από το περιεχόμενο νερό. 38
Ηλιακό σύστημα(2/5) Solar system 39
Ηλιακό σύστημα(2/5) Διαδικασία εκκένωσης ηλιακού συστήματος: Κατά την παύση λειτουργίας του συστήματος επεξεργασίας της άλμης, χρησιμοποιούμε τα εξαρτήματα εξαέρωσης του συστήματος για την πλήρη εκκένωση του από το περιεχόμενο νερό. Συνολικά, υπάρχουν τέσσερα (4) εξαρτήματα εξαέρωσης τα οποία περιστρέφονταικατά90 ο μεχρήσηχειρολαβής Προσοχή πρέπει να δοθεί στην ασφάλεια των χειριστών κατά την εκκένωση. Το νερό βρίσκεται σε υψηλή θερμοκρασία, στο εύρος 60 140 ο C! 40
Ηλιακό σύστημα(2/5) 41
Διαδικασία πλήρωσης ηλιακών Μειωτήρας πίεσης/ Αυτόματος πληρώσεως Το όργανο αυτό αναλαμβάνει την αυτόματη πλήρωση του δικτύου των ηλιακών συλλεκτών. Είναι ρυθμισμένο έτσι ώστε να κρατά σταθερή την πίεση στο δίκτυο στο 1.5 bar. Σε περίπτωση απώλειας πίεσης, συμπληρώνει με κατάλληλη ποσότητα νερού Εξαρτήματα εξαερισμού. Κατά την πλήρωση (η οποία συμβαίνει μία φορά το πρωί κατά την εκκίνηση του συστήματος) απομακρύνουμε την ποσότητα αέρα που υπάρχει στο δίκτυο του ηλιακού συστήματος με χρήση 42
Πλήρωση ηλιακού συστήματος Μειωτήρας πίεσης/αυτόματος πληρώσεως Το όργανο αυτό αναλαμβάνει την αυτόματη πλήρωση του δικτύου των ηλιακών συλλεκτών. Είναι ρυθμισμένο έτσι ώστε να κρατά σταθερή την πίεση στο δίκτυο στο 1.5 bar. Σε περίπτωση απώλειας πίεσης, συμπληρώνει με κατάλληλη ποσότητα νερού 43
Εξατμιστήρας Evaporator 44
Εξατμιστήρας Η λειτουργία του εξατμιστήρα είναι πλήρως αυτοματοποιημένη. Δεν απαιτείται καμμία ενέργεια χειροκίνητου χειρισμού Από τον εξατμιστήρα λαμβάνονται τρία δείγματα από τα σημεία και στις ποσότητες που περιγράφονται στις οδηγίες που βρίσκονται στην πινακίδα του συστήματος(πόστερ) 45
46
47
Κρυσταλλωτήρας Evaporator 48
49
Σε περίπτωση μη συνεχούς λειτουργίας (για τα δεδομένα της πιλοτικής λειτουργίας στα πλαίσια του έργου αποτελεί και τη μοναδική περίπτωση), για την λειτουργία του κρυσταλλωτήρα απαιτείται προθέρμανση του κυκλώματος της αντλίας θερμότητας για περίπου 7-8 ώρες Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι μία μέρα πριν τη προγραμματισμένη δοκιμή πρέπει να έχει τεθεί σε λειτουργία ο κρυσταλλωτήρας 50
Ξηραντήρας 51
52
Conference invitation Please be informed that in the context of the SOL-BRINE project an International Conference will be held in Tinos Island, Greece in September 2013. More information available at: http://win4life.uest.gr/index.php/en/ 53
Authors wishing to submit a paper should send an Abstract to the Scientific Secretariat (konmoust@central.ntua.gr) by 15th May 2013. A number of papers will be published in a special volume of Desalination and Water Treatment journal. 54
Ακολουθείτε πάντα τις οδηγίες για ασφαλή και αποδοτική λειτουργία του συστήµατος! Ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας! 55