DESENVOLVIMENTO DE UM CONCENTRADOR SOLAR CILÍNDRICO PARABÓLICO PARA AQUECIMENTO DE FLUIDOS

Resumo

Objetiva-se projetar, calcular numericamente e construir um concentrador solar cilindro-parabólico para aquecimento de fluidos, o qual consiste em uma chapa de inox conformada em uma estrutura parabólica tendo ao longo do foco um tubo de cobre funcionando como absorvedor e um mecanismo de acompanhamento que o faça estar sempre direcionado para o sol de forma que os raios solares incidam perpendicularmente à área do concentrador “vista pelo sol”. Neste trabalho, definiram-se inicialmente os parâmetros geométricos a partir de uma equação desenvolvida que relaciona esses parâmetros, de maneira a permitir uma melhor eficiência e concomitantemente visando não comprometer a mobilidade do conjunto no acompanhamento do movimento aparente do sol. Para modelar o sistema, foram desenvolvidas equações diferenciais que levam em conta os parâmetros físicos (absortividade do tubo receptor, refletividade do espelho, condutividade e capacidade térmica dos materiais envolvidos, transferência de calor por condução e radiação) e geométricos (concentração da energia incidente na região focal) do concentrador. Essas equações foram aplicadas em um programa computacional que calcula, a partir dos parâmetros de entrada, a temperatura no tubo em cada instante, utilizando as equações do modelo e nos fornece a evolução da temperatura. Para comprovar a validade do modelo teórico construímos o coletor solar segundo as dimensões utilizadas no cálculo teórico e compararam-se os resultados obtidos. Serão apresentados gráficos que mostram a evolução da temperatura, perdas energéticas, como também, possíveis formas de atenuação de perdas e por fim a eficiência térmica do concentrador solar cilíndrico parabólico construído.