Determinação experimental da eficiência de um refletor Fresnel Linear

A utilização de energia solar térmica para produção de calor em aplicações industriais apresenta um grande potencial nas faixas de temperaturas em torno de 300 ºC, servindo como alternativa à utilização de combustíveis fósseis. Para chegar-se a essa faixa se faz necessário a utilização de equipamentos capazes de concentrar quantidades significativas de radiação solar em pequenas áreas. Os refletores Fresnel lineares (LFR) surgem como alternativa para processos dessa escala. O sistema LFR utiliza um arranjo de espelhos que são movimentados separadamente, de acordo com o posicionamento solar, permitindo que os raios do Sol possam ser refletidos para um receptor estacionário, situado acima do conjunto de espelhos. A tecnologia Fresnel linear não está completamente desenvolvida, sendo ainda motivo de desenvolvimento. Assim, esse trabalho tem como principal objetivo a determinação experimental da eficiência de um concentrador solar térmico do tipo Fresnel linear instalado sob o prédio C01 da Unisinos, em São Leopoldo nas coordenadas 29°47'35"S 51°09'10"O. Avaliou-se o rendimento térmico do sistema em função da limpeza ou não dos espelhos, onde é apresentado um aumento de 5% na eficiência térmica dos espelhos limpos, devido ao aumento da refletividade dos mesmos. A eficiência térmica instantânea foi obtida com base na norma ASTM E905-87 (2013), levando em conta seus requisitos para análise em regime quase estacionário. Mesmo com as limitações de equipamento da bancada, fez-se possível a análise para temperaturas do óleo térmico na entrada do receptor a 45 ºC, 50 °C, 55 ºC, 60 ºC e 65ºC. Obtiveram-se com estas temperaturas, respectivamente, valores de eficiência na ordem de 29,7%, 29,5%, 28,5%, 25% e 23%. Com estes dados fez-se possível gerar a equação característica de desempenho do coletor com formato similar de diversos estudos. Analisou-se também que o sistema proposto apresentou eficiência térmica inferior em cerca de 10% a sistemas similares dispostos em outros estudos. Associou-se esta redução da eficiência principalmente à falta de revestimento com superfície seletiva nos tubos absorvedores e a presença de uma fileira de espelhos com superfície refletora deteriorada.