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Instalação solar térmica

Usina de energia solar
Termelétrica

Energia solar térmica de temperatura média

Energia solar térmica de temperatura média

A energia solar térmica de baixa temperatura é usada em aplicações que exigem temperaturas entre 100ºC e 250ºC. Os coletores planos de 80 graus Celsius praticamente não têm mais desempenho e outros sistemas de coleta precisam ser usados.

Os sistemas de energia térmica de baixa temperatura são utilizados principalmente para aplicações que demandam energia térmica, ou seja, calor entre 125 ºC e 400 º C. Para atingir temperaturas mais altas, é necessário concentrar a radiação solar.

Dois tipos de coletores solares são usados ​​para esse tipo de energia solar térmica:

  • Coletores solares a vácuo
  • Coletores solares de concentração

Coletores solares a vácuo

Os coletores solares a vácuo são um conjunto de tubos de vácuo que aproveitam a energia solar térmica.

Este tipo de coletor solar é constituído por coletores lineares alojados em tubos de vidro a vácuo. O painel solar possui uma estrutura de pente, com um mastro que conduz o fluido de transferência de calor e uma série de tubos com pontas onde a radiação solar é capturada.

Trata-se de uma solução intermediária entre coletores planos e de temperatura média, existem coletores a vácuo que permitem atingir temperaturas de até 120 º C. Usam normalmente uma superfície de coleta formada por uma série de tubos aletados, cobertos com superfície seletiva e circulantes. o transportador de calor líquido-fluido (energia solar fotovoltaica).

Vantagens deste tipo de colecionador

A principal vantagem dos coletores solares a vácuo em relação aos coletores planos é o melhor isolamento térmico.

Nos coletores planos há perdas termodinâmicas devido à convecção, enquanto nos tubos, isolados a vácuo, essas perdas são reduzidas a valores em torno de 5%. Comparadas aos painéis solares planos, essas perdas representam até 35% menos.

A redução da perda de calor permite um aumento significativo no desempenho.

Tipos de coletores solares de tubo de vácuo

Atualmente, existem dois tipos de coletores solares térmicos de tubo de vácuo, com técnicas bastante diferentes em termos de transmissão de calor do tubo de vácuo para o circuito primário.

  • Coletores solares a vácuo com fluido direto.
  • Tubo de calor a vácuo de coletores solares.

Coletores solares de concentração

Os coletores solares de concentração são um tipo de coletor solar que, graças à sua forma, concentra a radiação solar recebida na superfície em um ponto.

Para atingir temperaturas mais altas, é necessário concentrar a radiação solar.

Energia solar térmica de temperatura média

Em que consiste esta tecnologia?

O coletor solar de concentração consiste em um espelho de cilindro parabólico que reflete toda a radiação solar recebida em um tubo de vidro localizado ao longo da linha focal do espelho. Dentro deste tubo está a superfície absorvente em contato com o transportador de calor e fluido. Este arranjo do absorvedor e do fluido transportador de calor visa reduzir as perdas por convecção.

Os procedimentos ópticos com dispositivos de lente são extremamente caros. Os concentradores mais desenvolvidos atualmente são os de reflexão por meio de espelhos e que, para essa faixa de temperatura, correspondem a concentradores lineares com uma superfície de cilindro parabólico-refletivo.

Tipos de sensores de concentração

Os coletores de concentração podem ser classificados de diferentes maneiras:

Dependendo da razão de concentração (a razão entre a densidade de radiação incidente e a usada pelo absorvedor), elas podem ser:

  • Baixa concentração.
  • Concentração média.
  • Alta concentração.

Dependendo das dimensões, ele pode ser:

  • Bidimensional
  • Tridimensional

De acordo com a orientação:

  • Fixed
  • Semiestáticos
  • Telemóveis

Dependendo da superfície reflexiva, eles podem ser classificados em:

  • Coletores parabólicos
  • Coletores parabolóides
  • Coletores cilíndrico-parabólicos
  • Sensores esféricos
  • CPC 
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Data de publicação: 5 de maio de 2015
Última revisão: 12 de abril de 2020