METODOLOGIA TÉORICA EXPERIMENTAL PARA AVALIAÇÃO DO RENDIMENTO ÓTICO DE COLETORES CONCENTRADORES DO TIPO CILINDRO PARABÓLICOS
DOI:
https://doi.org/10.59627/cbens.2012.2239Palavras-chave:
Concentradores cilindro parabólicos, Rendimento óticoResumo
Este trabalho apresenta uma metodologia simples que permite avaliar de forma indireta o rendimento ótico e outras variáveis dos coletores concentradores do tipo cilindro parabólicos. A metodologia calcula o rendimento ótico considerando o conjunto das propriedades e parâmetros que afetam o mesmo, não requerendo conhecimento dos valores individuais (e.g.; refletividade e absortividade da superfície refletora; transmissividade do tubo receptor, fator de intercepção) que são difíceis de serem medidos experimentalmente. As propriedades dos materiais informadas pelos fabricantes não representam a realidade, pois durante a vida útil do coletor existe possibilidade de degradação desses materiais devido à exposição dos mesmos ao tempo. Também as superfícies refletoras são susceptíveis à deformação e abaulamentos devido a problemas de dilatação e ação de fatores climáticos, como chuvas fortes e de granizo, vento com arraste de material abrasivo, etc. A metodologia baseia-se no modelo de (Duffie & Beckman, 2006, e apresenta um algoritmo que foi implementado na plataforma EES (Engineering Equation Sol ver). As variáveis de entrada são as temperaturas de entrada e de saída do fluido operante, a vazão volumétrica do fluido operante, a radiação solar direta, a temperatura do ar ambiente e a velocidade do vento. Os parâmetros requeridos são dados dimensionais do coletor (e.g., razão de concentração, diâmetros dos tubos, comprimento). Entre as variáveis de saída destacam-se os rendimentos ótico e térmico, a radiação solar absorvida, o fator de remoção de calor e o coeficiente global das perdas térmicas. Para este trabalho foram utilizados dados experimentais de testes realizados nos concentradores da instalação solar do CEFET-MG. Os resultados indicam um rendimento ótico máximo de aproximadamente 50%. O modelo também apresenta a dependência do rendimento ótico com o ângulo de incidência da radiação, sendo que esta variável é de grande importância na avaliação dos concentradores cilindro parabólicos.
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Referências
ASHRAE Standard, 2010. Methods of Testing to Determine the Thermal Performance of Solar Collectors, American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, ISSN 1041-2336
Braga J.P.P e Lisboa A,H., 2010. Usina Térmica Solar para médias e altas temperaturas utilizando concentradores Cilíndrico-Parabolicos – Análise de Componentes, III CBENS - III Congresso Brasileiro de Energia Solar, Belém.
Domingos S. F., Neto J.H.M. 2010-A. Teste da Perda de Calor em um Elemento de Calor de um Concentrador Cilindro Parabólico, III CBENS - III Congresso Brasileiro de Energia Solar, Belém.
Domingos S. F. 2010-B. Avaliação Térmica Experimental do Elemento de Calor dos Concentradores Cilindro Parabólicos da Instalação Solar do CEFET-MG, Tese de Mestrado, PPEE, CEFET-MG, Belo Horizonte.
Duffie, J. A., Beckman, W. A., 2006. Solar Engineering of Thermal Processes, John Wiley & Sons.
Forristal R., 2003. Heat Transfer Analysis and Modeling of a Parabolic Trough Solar Receiver Implemented in Engineering Equation Solver.
Fraindenraich N., Gordon J.M., Lima R.C.F.,1997. Improved Solutions for Temperature and Thermal Power Delivery Profiles in Linear Solar Collectors. Solar Energy, vil. 61, n°3, pp. 141-145.
Price, H. 2006. Field survey of parabolic trough receiver thermal performance. Colorado: National Renewable Energy Laboratory, Technical report, Relatório.
Price, H., 2003. A Parabolic Trough Solar Power Plant Simulation Model. International Solar Energy Conference, Hawaii Island, Hawaii,
Rolin M.M, Fraidenraich N. , Tiba C., 2009. Analytic modeling of a solar power plant with parabolic linear collectors, Solar Energy, vol. 83, 126–133.
Dudley V. L., Evans L.R., Matthews C. W. (1995). Tests Results Industrial Solar Technology Parabolic Trough Solar Collector . Sandia National laboratories, Albuquerque.
