Estudo geométrico de um refletor fresnel linear para produção de energia térmica

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Muller, Jair Carlos
• Orientador(a): Macagnan, Mario 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 térmica; Refletor Fresnel linear; Rastreador solar
• Palavras-chave em Inglês: Solar energy thermal; Linear Fresnel reflector; Solar tracker
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica
• Link de acesso: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/6031

Este trabalho apresenta um estudo geométrico de um refletor Fresnel linear para a produção de energia térmica com uso de um rastreador solar para orientação dos espelhos. A realização deste trabalho teve como base o estudo do sistema de coordenadas empregado para o cálculo da inclinação dos espelhos em função da posição do Sol em um determinado instante. O método utilizado considera que a radiação direta proveniente do Sol atinja o centro do espelho, cuja inclinação a cada instante permite a reflexão dessa radiação para o centro do absorvedor, situado a uma dada altura em relação ao plano contendo o eixo dos espelhos. Através do estudo da inclinação dos espelhos, foram analisadas as influencias causadas pela distância entre espelhos, altura do receptor, largura dos espelhos e o número de espelhos. Com estes parâmetros analisados, implementou-se uma simulação em MATLAB que forneceu valores de potência refletida no plano de entrada do concentrador secundário, valores de perdas por sombreamento, bloqueio, desfocagem e posição angular de cada fileira de espelho. Tendo estes dados como base foi construído um rastreador solar controlado por um micro controlador Arduino, que permite orientar as fileiras de espelhos com um único motor e eixo de acoplamento. O programa no micro controlador verifica data e hora como dados iniciais, depois as coordenadas geográficas de latitude 29º 45’ 17,979” S e longitude 51º 9’ 1,019” W do local. Assim, foi possível comprovar, através de imagens refletidas pelos espelhos no receptor secundário, que os parâmetros de posição angular estão corretos e que a concentração dos raios solares no absorvedor do concentrador secundário tem precisão adequada, fornecendo ao sistema confiabilidade para sua utilização.