Análise da variação dos parâmetros geométricos no desempenho de um refletor Fresnel Linear

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Webler, Luis Carlos
• Orientador(a): Macagnan, Mário Henrique
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Energia solar; Concentradores térmicos; Refletor Fresnel linear
• Palavras-chave em Inglês: Solar Energy; Thermal Concentrators; Linear Fresnel reflector
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica
• Link de acesso: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/8812

Este trabalho teve por objetivo analisar o impacto dos parâmetros construtivos dos refletores Fresnel lineares (LFR) em sua eficiência geométrica e definir a largura do absorvedor de acordo com a dispersão da radiação refletida pelo campo de espelhos no plano de entrada do absorvedor. Os parâmetros analisados foram altura do absorvedor, a largura dos espelhos, o espaçamento entre espelhos, o raio de curvatura para o caso de espelhos curvados em formato cilíndrico e a distância focal para o caso de espelhos curvados em formato parabólico. A eficiência geométrica foi avaliada levando em consideração a energia na forma de radiação solar incidente sobre o LFR durante um dia e qual foi a parcela desta energia que efetivamente atingiu o absorvedor. Nesta análise também foram avaliadas as perdas presentes no processo, como sombreamento dos espelhos pelo absorvedor, perda de radiação entre espelhos, bloqueio entre espelhos, efeito cosseno e perdas por sombreamento entre espelhos. A metodologia utilizada para as análises foi o traçado de raios, executado com um código desenvolvido em MATLAB. Foi possível concluir que a utilização de espelhos curvados, com pequenos ângulos de borda, proporciona maior eficiência ao LFR do que com espelhos planos. O formato da curvatura, seja parabólico ou cilíndrico, não afetou na eficiência do LFR. O espaçamento entre espelhos deve ser o mínimo que permita o movimento dos espelhos sem risco de interferências. O aumento na altura do absorvedor também causou uma melhora na eficiência do LFR. Os parâmetros que minimizam a largura do absorvedor, que se mostrou muito importante para reduzir as perdas por sombreamento do absorvedor sobre o campo de espelhos, foram determinados. Outras perdas também foram determinadas para cada conjunto de parâmetros analisados. Os resultados obtidos podem fornecer informações para novos projetos.