A Energia Solar Térmica

1-Introdução

A radiação solar no planeta terra é de 174 petawatts, 30% é refletida para o espaço, para as nuvens, superfície terrestre  e mares absorvem o restante. A temperatura de 14ºC em média é mantida na superfície pela absorção da luz solar pelas massas da terra e pelos oceanos. Em todo mundo pode-se aproveitar da  energia solar em diferentes níveis, conforme a localização geográfica. Maior será a radiação solar e produção de energia solar quanto mais próximo da linha do Equador. Conforme Figura 1, verifica-se que o Brasil possui regiões  de enorme potencial de energia solar.

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                                            Figura 1 – Mapa Mundi – Fonte: Internet

Coletores Solares

Os equipamentos, coletores solares utilizam a energia solar para realizar aquecimento do fluído. Estes coletores são classificados como coletores planos e concentradores (concentradores parabólicos e torres de concentração).

O fluído do coletor é aquecido pela energia solar e até sua utilização este é mantido em reservatórios.

A luz solar é absorvida pelos coletores solares térmicos, é utilizada para aquecimento de água nos coletores solares planos, porém pode ser utilizada em instalações complexas, tais como: parabólicas solares, torres solares, sendo utilizados para gerar energia elétrica, o princípio de funcionamento baseia-se no aquecimento do fluído gerando vapor, acionando uma turbina, que acionará um gerador elétrico.

Vantagens da energia solar

A energia solar apresenta diversos benefícios, entre os quais:

• Não polui;

• Baixa manutenção;

• Conforme os avanços da tecnologia, a potência dos painéis vem aumentando e os preços baixando;

• Fácil  instalação em países de clima tropical.

Desvantagens da energia solar

A energia solar apresenta as seguintes desvantagens:

        • Variação na produção de energia, depende do clima e não produz a noite;

• Baixa eficiência quando comparadas a energia da biomassa, de combustíveis fósseis e da hidelétrica;

       • Não há incentivo econômico;

• Depende da localização e altitude;

Tipos de Coletores Solares:

Discos parabólicos

O disco parabólico, conforme Imagem 1 e Figura 2, apresenta um concentrador de superfície que focaliza e reflete os raios solares por um receptor. Temperaturas de até 1500 ºC e potências de 50kW, ou 150 kW de potência térmica podem ser alcançadas, por unidade.

Os coletores parabólicos apresentam foco pontual, o Sol é rastreado pelos receptores, o qual se movimenta juntamente com o disco parabólico para coletar mais energia.

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 Imagem 1 – Discos Parabólicos – Fonte:Internet                            Figura 2-Fonte: Internet

                                     

Sistemas de receptor central ou torre

O sistema de Torre, utiliza espelhos de ampla superfície, denominados heliostatos, que apresentam um sistema de controle para que haja a reflexão dos espelhos  sobre o receptor central situado na parte superior da torre, conforme Imagem 2 e Figura 3. As temperaturas podem ultrapassar os 1000ºC, esta energia pode ser utilizada para alimentar um processo industrial ou para produzir vapor para girar uma turbina acoplada a um gerador elétrico.

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Imagem 2- Sistema de Receptor Central- Fonte: Onudi

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Figura 3- Fonte: Internet

Coletores cilíndricos parabólicos

A radiação solar é reorientada devido a uma superfície espelhada com seção transversal espelhada para o receptor, conforme Imagem 3. O receptor é um tubo cilíndrico, localizado na região central dos espelhos, em seu interior circula o fluído, que pode ser aquecido a uma temperatura de até 550ºC. Para realizar a concentração de energia solar sobre o tubo absorvente, o coletor acompanha a posição do Sol durante o dia.