Resumen:
A radiação solar, fonte abundante e renovável, pode ser aproveitada por meio de concentradores
solares, que direcionam e concentram a radiação incidente em áreas reduzidas, convertendo-a
em calor para geração de eletricidade ou para suprir processos industriais que demandam
temperaturas médias e elevadas. Uma das tecnologias que utilizam esse conceito, é o Refletor
Fresnel Linear (LFR), que utiliza fileiras paralelas de espelhos planos (ou levemente curvos)
que se movimentam ao longo do dia acompanhando o movimento do Sol; a radiação solar incide
nos espelhos e é refletida para um absorvedor, onde a radiação é convertida em energia térmica.
Nesse contexto, esta tese apresenta uma análise teórico-experimental do desempenho de um
sistema LFR com receptor de cavidade trapezoidal, instalado no Laboratório de Fontes
Renováveis da Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS). O estudo foi estruturado
em três etapas principais: modelagem geométrica e analítica, análise térmica do receptor e
validação experimental. A primeira etapa envolveu a caracterização do campo de espelhos e do
receptor, com a aplicação do conceito de Gap Angle para redistribuição das fileiras de espelhos,
buscando minimizar perdas por bloqueio e sombreamento. Em seguida, foi desenvolvido um
modelo térmico para simular a transferência de calor no receptor: foram aplicados balanços
térmicos em cada uma das superfícies envolvidas na troca térmica, propriedades do fluido
térmico Paratherm HE e perdas por condução, convecção e radiação. Posteriormente, foram
realizados ensaios experimentais em diferentes dias e faixas de vazão, possibilitando a
comparação com os resultados teóricos. A análise evidenciou que, embora o modelo térmico
preveja adequadamente as tendências térmicas, discrepâncias ocorrem devido a instabilidades
operacionais e limitações do controle experimental. Além disso, os resultados mostraram que o
receptor de cavidade trapezoidal alcançou eficiência óptica de 77% e CAP de 0,24, valores
superiores aos obtidos com o CPC associado ao tubo evacuado (63% e CAP de 0,10). A
redistribuição dos espelhos pelo critério do Gap Angle elevou a eficiência para 89%, embora
com menor tolerância angular. Os ensaios experimentais confirmaram a influência das
condições operacionais e das perdas térmicas, enquanto o modelo teórico reproduziu
adequadamente o comportamento do receptor, destacando a relevância das perdas por
convecção e radiação em altas temperaturas.