Control del circuito de refrigeración en instalaciones de destilación por membranas

Abstract

[Resumen] La destilación por membranas es una tecnología de separación impulsada térmicamente en proceso de comercialización. Desde el punto de vista de control, esta tecnología ha recibido especial atención en las últimas décadas, con diferentes enfoques que tratan de mantener la temperatura del fluido caliente del proceso a niveles deseados, sobre todo, cuando se emplea energía solar como fuente de alimentación. Sin embargo, otro elemento fundamental de la tecnología es el circuito de refrigeración, el cual, en la mayoría de casos, se basa en enfriadores que aumentan considerablemente los costes de operación. Así, este trabajo explora la aplicación de estrategias de control para el uso del mar como fuente refrigerante. Se trata de un estudio preliminar en el que el método de control propuesto se basa en una estrategia de control por realimentaci´on basada en un controlador Proporcional Integral Derivativo. Las pruebas reales realizadas en una instalación piloto en la Plataforma Solar de Almería demuestran que la temperatura de entrada al módulo de destilación por membranas por el canal condensación se puede mantener mediante bucles de control por realimentación diseñados adecuadamente, lo que permite, en aplicaciones comerciales, hacer un correcto uso del mar como fuente de refrigeración.

[Abstract] Membrane distillation is a thermally-driven separation technology in commercialization process. From a control perspective, this technology has received special attention in recent decades, with different approaches aiming to maintain the process’s hot fluid temperature at desired levels, especially when solar energy is used as the power source. However, another crucial element of the technology is the cooling circuit, which, in most cases, relies on coolers that significantly increase operational costs. Thus, this study explores the application of control strategies for using the sea as a cooling source. This is a preliminary study in which the proposed control method is based on a feedback control strategy based on a Proportional Integral Derivative controller. Real tests conducted at a pilot facility at the Plataforma Solar de Almería demonstrate that the inlet temperature to the membrane distillation module through the cooling channel can be maintained through properly designed feedback control loops. This enables the correct utilization of the sea as a cooling source in commercial applications.