Simulação e análise de sistemas de alta concentração de radiação solar

Abstract

A utilização dos concentradores solares com o objetivo de aumentar o fluxo de energia incidente em um coletor, seja na conversão fotovoltaica ou térmica, tem se mostrado uma solução que permite chegar a maiores valores de eficiência em tais conversões. Quanto maior o valor de concentração pretendido para um sistema, maiores serão os requisitos de precisão do sistema rastreador e da qualidade das superfícies refletoras e/ou refratoras. O trabalho realiza a análise de dois sistemas concentradores, uma calha parabólica e um disco parabólico, ambos com absorvedores planos, por meio da simulação dos principais parâmetros que afetam a concentração final dos mesmos, utilizando um software de traçamento de raios e modelos de distribuição de energia no foco. As concentrações finais dos sistemas, considerando desvios óticos, desvio angular do sol e desvio de rastreamento, foram estimadas. A influência dos erros ópticos foi avaliada por meio de simulação, o efeito de tais erros é o espalhamento da energia em uma região maior, fazendo com que a concentração do sistema seja menor, além de causar uma perda de energia, pois uma parcela desta incidirá fora dos limites do absorvedor. A instalação e realização de ensaios com um rastreador de alta precisão também foi realizada, e um dispositivo de medição de desvios angulares de sistemas rastreadores de alta precisão foi desenvolvido