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http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1600
Tipo: | Dissertação |
Título: | Desenvolvimento e análise experimental de coletor solar tipo tubo evacuado modificado dotado de concentrador cilíndrico-parabólico. |
Autor(es): | NATIVIDADE, Pablo Sampaio Gomes |
Primeiro Orientador: | GELAMO, Rogerio Valentim |
Resumo: | O sol é a maior fonte de energia da Terra, com aproximadamente 885 milhões de terawatt hora (TWh) chegando à superfície do planeta todos os anos. Segundo o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação a instalação de heliotérmicas ou Usinas CSP (Concentrating Solar Power Plants) em uma área de apenas 0,5% do tamanho total do nordeste pode resultar em uma capacidade de geração de 600TWh/ano, o que seria suficiente para suprir a atual demanda de energia nacional. Embora muitas pesquisas tenham recentemente contribuído para o desenvolvimento de diferentes tipos e configurações de coletores e concentradores, a tecnologia para aproveitamento térmico ou elétrico da energia solar concentrada ainda não é muito difundido nem aproveitado, principalmente no Brasil. O presente trabalho descreve a pesquisa, projeto, desenvolvimento, operação e análise experimental de um coletor solar tipo tubo evacuado dotado de concentrador cilindro parabólico que faz o rastreamento solar. O modelo proposto concentra os raios solares em um feixe focal onde é instalado o coletor solar com uma modificação que se destaca por fazer a separação física dos fluxos frio e quente do fluido de trabalho. A construção de toda estrutura física se mostrou muito fiel ao projeto, os experimentos foram realizados em dias de céu aberto e repetidos com diferentes vazões sem que houvesse recirculação de fluido quente no sistema. A máxima diferença entre as temperaturas de entrada e saída do fluido de trabalho foi de 28°C para vazão volumétrica de 100 ml/min, a mais baixa ensaiada. A eficiência térmica máxima chegou a quase 39%. Diversos fatores que influenciaram o rendimento geral do sistema foram observados e serão aproveitados em trabalhos futuros. |
Abstract: | The sun is the largest source of energy on Earth, with approximately 885 million terawatt hours (TWh) reaching the surface of the planet each year. According to the Ministry of Science, Technology and Innovation, the installation of CSP (Concentrating Solar Power) plants in an area of only 0.5% of the total size of northeastern Brazil could result in a generation capacity of 600TWh / year, which would be sufficient to meet the current national energy demand. Although many researches have recently contributed to the development of different types and configurations of collectors and concentrators, the technology for the thermal or electrical application of concentrated solar power energy is still not well known or used, mainly in Brazil. The present work describes the research, design, development, operation and experimental analysis of an all-glass evacuated tube collector type equipped with parabolic trough concentrator and a solar tracking device. It concentrates the solar rays in a focal beam where is installed the solar collector with a modification that stands out for making the physical separation of the cold and hot flows of the working fluid. The construction of the structure proved to be very faithful to the design. The experiments were performed on open sky days and repeated to different flows with no hot fluid recirculation in the system. The maximum difference between the inlet and outlet temperatures of the working fluid was 28°C for a volumetric flow rate of 100ml / min, the lowest tested one. The maximum thermal efficiency reached almost 39%. Several factors that influenced the overall performance of the system were observed and will be used in future works. |
Palavras-chave: | Energia solar. Coletores solares. Usinas heliotérmicas. Planejamento experimental. Solar energy. Solar collectors. CSP plants. Experimental planning. |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::APROVEITAMENTO DA ENERGIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal do Triângulo Mineiro |
Sigla da Instituição: | UFTM |
metadata.dc.publisher.department: | Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas - ICTE::Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1600 |
Data do documento: | 20-Mar-2017 |
Aparece nas coleções: | Programa de Mestrado Profissional em Inovações e Tecnologias |
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