ANÁLISE DE UM NOVO LAYOUT DE USINA SOLAR CONSTÍTUIDA POR CALHAS PARABÓLICAS UTILIZANDO AR NÃO PRESSURIZADO

Resumo

Este trabalho propõe um novo layout para usinas solares constituídas por coletores do tipo "Calha Parabólica" tendo como fluido de trabalho "ar não pressurizado". O sistema proposto consiste de uma configuração constituída por múltiplos circuitos paralelos de curto comprimento, diferente do layout convencional utilizado nas plantas comerciais que utiliza poucos circuitos paralelos de grande comprimento. Varias simulações foram realizadas utilizando um modelo determinístico previamente desenvolvido por Neto (2017) visando determinar o melhor número e comprimento dos circuitos baseando-se na eficiência global do sistema e outras variáveis. As simulações foram realizadas considerando dados existentes de uma planta de demonstração a ser construída no país de 1 MWe constituída por três longos circuitos paralelos formados por coletores do tipo calha parabólica. As simulações mostraram que ao se utilizar 400 a 500 circuitos paralelos com comprimentos de 4m a 5 m é possível alcançar eficiência global de cerca de 20% valor praticamente igual aquele alcançado pelo sistema convencional. A proposta do layout "múltiplo circuitos" poderá viabilizar a utilização fluidos de transferência de calor gasosos não pressurizados, preferencialmente o "ar não pressurizado" que é abundante na atmosfera, naturalmente não poluente, simples de operar, além de não apresentar limitação de temperatura o que pode proporcionar aumento da temperatura media do fluído de trabalho no campo solar, aumento da eficiência termodinâmica do bloco de potencia com consequente aumento da eficiência global do sistema solar e simplificação do sistema de armazenamento de energia.