PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
EN PT
Dissertação de Mestrado 2020

Análise térmica de um receptor de energia solar de tubo evacuado

Autor

Laís Cristina Costa Corrêa Bergel

Orientador

  • Orientador Ezio Castejon Garcia

Área de Concentração

Propulsão Aeroespacial e Energia

Data de Defesa

14/12/2020

Número da Tese

77690

Resumo

Em vista da necessidade de diversificação da matriz energética brasileira, assim como a importância que a energia solar tem assumido nos últimos anos como fonte renovável disponível e distribuída, buscou-se neste trabalho apresentar uma análise termodinâmica de um tubo evacuado utilizado em usinas termelétricas de energia solar com tecnologia de coletores de calha parabólica. Este foi aplicado para um caso de geração de energia heliotérmica na região de Cachoeira Paulista, SP. Observando as condições meteorológicas específicas, esta análise apresenta a influência da geometria de coletor, temperatura ambiente, velocidade do vento, vazão volumétrica do fluido de transferência de calor e da incidência normal direta solar na eficiência do sistema de coleta de calor, assim como nas taxas absolutas de calor coletado pelo fluido. Desta análise, observou-se que o coletor tipo LS-3 apresenta melhores resultados que o LS-2, além de entender-se que a taxa de transferência de calor armazenado pelo fluido está diretamente relacionada à insolação direta normal, como esperado. Quanto as demais variáveis, estas apresentam baixa influência no sistema. Foi utilizando o software EES (Engineerig Equation Solver) para validação do modelo matemático e para verificar a viabilidade técnica de implantação desta tecnologia na localidade em estudo. Disto, observou-se um grande potencial energético na região, porém a necessidade de armazenadores de energia e/ou fontes auxiliares de energia são indispensáveis devido à sazonalidade meteorológica encontrada.

Palavras-chave

Concentradores de energia solar Análise térmica Tubos de calor Termodinâmica Física