-
Tipo do ITEM
-
Dissertação de Mestrados
-
Título da Dissertação ou Tese
-
CONSTRUÇÃO DE CONCENTRADOR SOLAR PARABÓLICO COM RASTREAMENTO AUTOMATIZADO PARA MAXIMIZAR A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
-
Descrição
-
Um concentrador solar cilíndrico parabólico incrementado com rastreamento
automatizado em um único eixo é apresentado para aquecer água a ser aplicada na
técnica do branqueamento do açaí. Este sistema utiliza a radiação solar direta e a
concentra em um ponto focal transformando-a em energia térmica. Diante do exposto,
um sistema de geração de energia térmica utilizando a radiação solar direta concentrada
em calha parabólica para o aquecimento de água e controlando-se a vazão gerar vapor,
será construído com materiais reciclados, o protótipo tem como principal característica
o sistema de rastreamento automatizado através de um micro controlador, com entradas
digitais onde estão conectados sensores do tipo LDR (resistor dependente de luz) e na
saída um atuador de um único eixo e com um grau de liberdade para mover o sistema no
sentido Leste-Oeste, o rastreador foi implementado e testado para seu desempenho em
tempo real. O programa que é transferido para o controlador, desenvolvido em
linguagem Ladder e faz o controle em malha fechada, baseado no sinal de saída que é
comparado ao set point e a resposta para corrigir o erro de posição, o que fez com que a
calha parabólica esteja sempre apontada para o sol num ângulo de 90º, ângulo ideal para
que a calha receba a máxima irradiação direta do sol. O controlador corrigiu o erro de
regime em tempo real, o sistema esta sempre posicionado no ângulo de máxima
irradiância que pode ser observada com os resultados apresentados a partir da Análise
de dados coletados do sistema operando em modo: rastreamento manual e
automatizado, outro fator que demostra a eficiência do concentrador é a taxa de
concentração, que é a razão entre a área da abertura da calha, isto é, área que recebe a
radiação direta e área de absorção, protótipo apresentou uma taxa no valor de 14, este é
um parâmetro que afeta inversamente proporcional à eficiência térmica do
concentrador, isto é, o balanço energético, mas este resultado está dentro dos limites de
rastreamento em um único eixo. A máxima eficiência energética foi 127,81 ºC para o
rastreamento manual e 131,70 ºC para o rastreamento automatizado. Desta forma, a
implementação do método de rastreamento automatizado em um único eixo, a partir da
análise dos resultados, comprova a contribuição do trabalho se comparados a métodos
de rastreamento manual.
-
Abstract
-
Um concentrador solar cilíndrico parabólico incrementado com rastreamento
automatizado em um único eixo é apresentado para aquecer água a ser aplicada na
técnica do branqueamento do açaí. Este sistema utiliza a radiação solar direta e a
concentra em um ponto focal transformando-a em energia térmica. Diante do exposto,
um sistema de geração de energia térmica utilizando a radiação solar direta concentrada
em calha parabólica para o aquecimento de água e controlando-se a vazão gerar vapor,
será construído com materiais reciclados, o protótipo tem como principal característica
o sistema de rastreamento automatizado através de um micro controlador, com entradas
digitais onde estão conectados sensores do tipo LDR (resistor dependente de luz) e na
saída um atuador de um único eixo e com um grau de liberdade para mover o sistema no
sentido Leste-Oeste, o rastreador foi implementado e testado para seu desempenho em
tempo real. O programa que é transferido para o controlador, desenvolvido em
linguagem Ladder e faz o controle em malha fechada, baseado no sinal de saída que é
comparado ao set point e a resposta para corrigir o erro de posição, o que fez com que a
calha parabólica esteja sempre apontada para o sol num ângulo de 90º, ângulo ideal para
que a calha receba a máxima irradiação direta do sol. O controlador corrigiu o erro de
regime em tempo real, o sistema esta sempre posicionado no ângulo de máxima
irradiância que pode ser observada com os resultados apresentados a partir da Análise
de dados coletados do sistema operando em modo: rastreamento manual e
automatizado, outro fator que demostra a eficiência do concentrador é a taxa de
concentração, que é a razão entre a área da abertura da calha, isto é, área que recebe a
radiação direta e área de absorção, protótipo apresentou uma taxa no valor de 14, este é
um parâmetro que afeta inversamente proporcional à eficiência térmica do
concentrador, isto é, o balanço energético, mas este resultado está dentro dos limites de
rastreamento em um único eixo. A máxima eficiência energética foi 127,81 ºC para o
rastreamento manual e 131,70 ºC para o rastreamento automatizado. Desta forma, a
implementação do método de rastreamento automatizado em um único eixo, a partir da
análise dos resultados, comprova a contribuição do trabalho se comparados a métodos
de rastreamento manual.
-
Língua do arquivo
-
português
-
Data da Defesa
-
2018
-
Palavra-chave
-
Energia Solar
-
Concentrador
-
Controle de posição
-
Autor
-
Angela Monteiro Brito
-
Orientador
-
Edinaldo José de Sousa Cunha
-
Local
-
UFPA - Belém, 2018
