Instalação solar térmica

Usina de energia solar
Termelétrica

Coletor solar de cilindro parabólico

Coletor solar de cilindro parabólico

O coletor solar cilindro parabólico é outro tipo de coletor solar térmico. Este tipo de painel solar utilizado em energia solar térmica usa calha parabólica para concentrar toda a radiação solar a um ponto. Em vez de heliostatos, esse tipo de coletor emprega espelhos parabólicos. O foco da parábola passa um tubo de recepção de raios concentrados do sol, em que o fluido é aquecido, tipicamente um óleo térmico. Atualmente o fluido atinge temperaturas próximas a 400º C.

Até recentemente, o uso de sistemas de concentração de CCP térmica solar era restrito ao campo de pesquisa, indústria ou geração de eletricidade, uma vez que essa tecnologia exigia sistemas de rastreamento complexos e grandes áreas para localizá-los.

No campo doméstico, não era justificável instalar sensores com esses requisitos para atingir altas temperaturas acima de 200ºC. Mas atualmente temos, no mercado, sensores de concentração "cilindro parabólico compacto" (CPC) que possuem formato e dimensões similares aos dos coletores planos. A eficiência termodinâmica desses novos sensores melhorou significativamente.

Os coletores são formados por tubos com um revestimento seletivo que percorre longitudinalmente o coletor e atua como um absorvedor. Esses tubos recebem a radiação solar refletida pelas paredes curvas que os cercam, conseguindo assim uma maior quantidade de energia por unidade de área de absorvente (watt / m2).

Portanto, esse tipo de coletor pode ser usado tanto para produzir água quente sanitária quanto para apoiar o aquecimento ou fornecer equipamento frio por adsorção ou absorção.

Componentes de um coletor solar de cilindro parabólico

Os principais componentes de um coletor solar cilindro parabólico são:

  • A estrutura metálica para dar rigidez ao todo.
  • O refletor de calha parabólica: A função do receptor de calha parabólica é concentrar a radiação solar no tubo absorvedor. Para este propósito, é construído com materiais refletivos. Atualmente, os meios de suporte mais utilizados são a chapa metálica, o vidro e o plástico.
  • O tubo do absorvedor consiste em dois tubos concêntricos separados por uma camada de vácuo. O interior, através do qual circula o fluido que é aquecido é metal e o exterior do vidro
    O fluido de trabalho que circula através do tubo interno é diferente de acordo com a tecnologia.
  • O sistema de rastreamento do Sol: O sistema de rastreamento mais comum consiste em um dispositivo que gira os refletores parabólicos do coletor em torno de um eixo, desta forma é possível maximizar a captura da radiação solar e otimizar o ângulo de incidência.

Produção de eletricidade

Por outro lado, esses sistemas solares térmicos podem ser usados para gerar eletricidade.

Painéis solares parabólicos aquecem o óleo térmico. Este óleo, com uma alta energia calorífica, é bombeado através de uma série de trocadores de calor para produzir vapor superaquecido. O calor presente neste vapor é convertido em energia elétrica em uma turbina a vapor convencional, exatamente como seria em uma torre solar ou forno solar.

A operação dessas usinas de energia solar é semelhante à operação de uma usina termelétrica ou de uma usina nuclear. Todos os sistemas aproveitam o calor para gerar vapor. Com o vapor, opere algumas turbinas e obtenha eletricidade. As diferenças entre os dois é o método de obtenção de calor.

Por um lado, usinas solares usam a radiação solar como fonte de energia. Por outro lado, usinas térmicas usam combustíveis fósseis para aproveitar o calor da combustão de carvão ou gás natural. Finalmente, usinas nucleares aproveitam a energia nuclear gerada na fissão de átomos de combustível nuclear.

Embora o sistema de geração de eletricidade seja semelhante entre as três usinas, apenas a usina solar é considerada uma fonte de energia renovável. As outras, a usina termelétrica e a usina nuclear são consideradas fontes de energia não renováveis.

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Última revisão: 30 de maio de 2018