Desenvolvimento de uma bancada de testes para avaliação do desempenho térmico de um concentrador Fresnel linear

• Autor(a) principal: Moreira, Diego Ramos
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
• Texto Completo: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/8919
• topic: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica; Refletor Fresnel linear; Desempenho térmico; Energia solar concentrada; Linear Fresnel reflector; Thermal performance; Concentrated solar power

Entre os concentradores, os refletores Fresnel lineares (Linear Fresnel Reflector - LFR) tornaram-se uma tecnologia atrativa para o aproveitamento da energia solar, pois são adequados para serem utilizados em sistemas de aquecimento ou arrefecimento de edifícios, aquecimento de água doméstica e geração de vapor para indústrias. Para o desenvolvimento e estabelecimento de concentradores solares térmicos é de grande importância a realização de testes de desempenho. Como as normas existentes priorizam os testes para coletores solares planos e apresentam limitações técnicas nos métodos estabelecidos para a análise de desempenho térmico de concentradores, o desenvolvimento de procedimentos de ensaio se torna necessário, especialmente para caracterizar seu desempenho óptico ao longo do ano. Desta forma, o objetivo principal deste estudo é a desenvolvimento de uma bancada de testes para determinar experimentalmente o desempenho térmico de um concentrador Fresnel linear. O refletor construído e utilizado como protótipo de testes contém 14 fileiras de espelhos de 300 mm de largura e 6 m de comprimento, com um concentrador secundário do tipo cavidade com 300 mm de abertura e situado a 3 m de altura, em relação ao plano contendo os eixos dos espelhos. Realizou-se a análise de metodologias e normativas existentes para determinar o desempenho de concentradores solares. Com base nas normas existentes, definiu-se a metodologia de ensaio e equipamentos necessários para a realização dos testes. Foi construído um sistema de recirculação do óleo térmico com controle de vazão e temperatura, com o objetivo de atender as exigências das normas existentes. Como resultado dos ensaios, obteve-se o tempo de resposta do LFR e a eficiência do coletor. A eficiência máxima obtida aproximou-se de 30% e a potência máxima atingida foi de 6,25 kW. A análise óptica indicou perdas finais extremamente elevadas em 21 de junho, pois somente 30% do absorvedor recebeu os raios refletidos pelos espelhos.