Análise experimental de um sistema solar com concentrador cilindro parabólico

Abstract

Neste trabalho foi realizado um estudo experimental de um coletor solar cilindro parabólico, com 4m de comprimento e 3m de largura, operando em Florianópolis, Santa Catarina. O projeto e construção do coletor também foram realizados durante este trabalho. O fluido de trabalho utilizado foi água destilada, com vazões variando de 0,05 kg/s a 0,3 kg/s. A temperatura de operação variou entre a temperatura ambiente, 25°C, até 150°C e a pressão dos testes foi mantida entre 4 e 6 bar. O concentrador cilindro parabólico é equipado com elementos absorvedores com recobrimento seletivo e isolamento térmico evacuado. O diâmetro interno dos elementos absorvedores, por onde escoa a água é de 67 mm, semelhante ao utilizado em centrais solares de grande porte. Dados de radiação solar global e direta foram realizados durante os testes e confrontados com os resultados das medições realizadas no coletor. Com isso obteve-se os parâmetros de rendimento global e ótico do coletor. Foram realizados também testes de perdas térmicas para se obter um coeficiente global de perdas de calor e assim o rendimento térmico. <br>

Abstract: At the present work, an experimental analysis of a parabolic trough solar collector, which is 4m long and 3m wide, was carried out at the city of Florianópolis, Santa Catarina, Brazil. In this work the project and the assembly of the collector were entirely done. Tests were carried out with water as the working fluid. The water mass flow rate ranged from 0,05 kg/s to 0,3kg/s. The temperature of operation ranged between the ambient temperature, 25°C, until 150°C, and the pressure was maintained between 4 and 6 bar. The parabolic trough collector is equipped with heat collector element recovered with selective coating and with vacuum for thermal insulation. The inner diameter of the heat collector element, where the water flows, is 67mm, the same used in commercial scale solar power plants. Direct and global solar radiation was measured during the testes and confronted with the measurements in the collector. With these measurements the global and optical efficiencies of the collector was determined. To determine the thermal efficiency and to obtain a global heat loss coefficient, thermal losses tests were carried out.