Modelagem térmica e análise paramétrica de concentradores solares cilíndrico-parabólicos (2011)
- Authors:
- USP affiliated author: AUGUSTO, ANDRÉ DIAS RUIZ - EP
- School: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: ENERGIA SOLAR; GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
- Language: Português
- Abstract: O desenvolvimento de uma tecnologia que supra o aumento da demanda por energia elétrica de maneira a não causar danos ambientais, que seja renovável e que não utilize combustíveis fósseis é visto, hoje, como de fundamental importância para a substituição das atuais fontes de energia. Neste contexto, o aproveitamento da energia solar desponta como forma alternativa para geração de energia, sendo que os sistemas concentradores solares são uma das opções mais utilizadas para transformar energia térmica em elétrica. O presente trabalho apresenta um modelo matemático para estimar as perdas térmicas de um concentrador solar cilíndrico-parabólico, destinado à geração de vapor de baixa pressão, em função de parâmetros como: radiação, temperatura ambiente e velocidade do ar. O coletor cilíndrico-parabólico pode ser utilizado para aplicações de média concentração de até 100 vezes. O sistema é formado por três componentes: superfície refletora, cobertura e absorvedor. Para cada componente do concentrador solar é feito um balanço de energia considerando-se a analogia elétrica dos mecanismos de transferência de calor em regime permanente. As equações são resolvidas numericamente pelo método das diferenças finitas. Definidas as temperaturas de operação em que o sistema trabalhará, podem ser estimadas as perdas por radiação e convecção do concentrador em função da radiação solar incidente ao longo do dia. Variando-se os parâmetros do modelo, é possível obter o ponto de melhor eficiência do coletor. Na análise inicial, com temperaturas entre 200 e 250 , operando às 10h, o coletor apresentou eficiência de 22,6%. No entanto, observa-se que, operando sob determinadas condições, o coletor pode alcançar 35% de eficiência, fornecendo até 800 W de trabalho mecânico para a geração de energia elétrica.Considerando a variação da radiação incidente ao longo do dia, sob condições climáticas normais, o coletor operaria adequadamente entre 10h e 14h. Nas demais horas, seria necessário o suprimento de uma fonte alternativa de energia para se alcançar as temperaturas desejadas.
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ABNT
AUGUSTO, Andre Dias Ruiz. Modelagem térmica e análise paramétrica de concentradores solares cilíndrico-parabólicos. 2011. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2011. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/a18d8bf8-be9f-4b0b-8b3d-fa9d7ffbb8da/ANDRE%20DIAS%20RUIZ%20AUGUSTO%20PME11.pdf. Acesso em: 25 abr. 2024. -
APA
Augusto, A. D. R. (2011). Modelagem térmica e análise paramétrica de concentradores solares cilíndrico-parabólicos (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/a18d8bf8-be9f-4b0b-8b3d-fa9d7ffbb8da/ANDRE%20DIAS%20RUIZ%20AUGUSTO%20PME11.pdf -
NLM
Augusto ADR. Modelagem térmica e análise paramétrica de concentradores solares cilíndrico-parabólicos [Internet]. 2011 ;[citado 2024 abr. 25 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/a18d8bf8-be9f-4b0b-8b3d-fa9d7ffbb8da/ANDRE%20DIAS%20RUIZ%20AUGUSTO%20PME11.pdf -
Vancouver
Augusto ADR. Modelagem térmica e análise paramétrica de concentradores solares cilíndrico-parabólicos [Internet]. 2011 ;[citado 2024 abr. 25 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/a18d8bf8-be9f-4b0b-8b3d-fa9d7ffbb8da/ANDRE%20DIAS%20RUIZ%20AUGUSTO%20PME11.pdf
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