O documento discute diferentes tecnologias de concentradores solares térmicos e fotovoltaicos, comparando suas vantagens e desvantagens. É apresentada uma introdução sobre irradiação solar e em seguida são detalhadas as tecnologias de concentração térmica como sistemas de cilindro parabólico, Fresnel e torre central, além das tecnologias de concentração fotovoltaica como lentes Fresnel e espelhos parabólicos.

1. CONCENTRADORES SOLARES
Richard Sevegnani
24/10/2011

2. AGENDA
• Introdução
• Energia térmica por
concentração
• Energia fotovoltaica por
concentração

3. INTRODUÇÃO
Componentes da radiação solar

4. INTRODUÇÃO
Irradiância
• G0 = 1.366 W/m²

5. INTRODUÇÃO
Irradiância

6. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO

7. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO
• Centrais Solares Térmicas
• Custos x Capacidade instalada
• “Inércia térmica”

8. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO
• Centrais Solares Térmicas
• Custos x Capacidade instalada
• “Inércia térmica”

9. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO
Tecnologias

10. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO
Tecnologias

11. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO
Sistemas de cilindro parabólico
• Concentração linear
• Cada coletor possui um cilindro
refletor parabólico

12. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO

13. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO

14. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO
Tecnologias

15. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO
Sistema linear do tipo Fresnel
• Calhas refletoras concentram
radiação em receptor tubular
• Produção direta de vapor
VANTAGENS em relação ao sist. de
cilindro parabólico
• Menor custo, seguidor mais
simples
• Tubo de absorção fixo
• Produção direta de vapor
• Eficiente utilização do terreno

16. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO

17. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO

18. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO

19. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO

20. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO
Tecnologias

21. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO
Sistemas de disco parabólico
• Posicionado para captar 4x mais
que a potência elétrica nominal
• Eficiência Global: ~25%
• Ciclo Stirling, potência limitada
• Alto custo: 2x ao CSP
• Recomendados para projetos
isolados da rede

22. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO

23. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO
Tecnologias

24. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO
Sistemas de torre central
• HTFs podem ser água, sais
fundidos, sódio e ar
• Projetos com temperaturas
superiores a 1000°C

25. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO

26. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO

27. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO

28. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO

29. ENERGIA TÉRMICA POR CONCENTRAÇÃO
Sistemas de torre central
“Despacho” de energia

30. ENERGIA FOTOVOLTAICA POR CONCENTRAÇÃO

31. ENERGIA FOTOVOLTAICA POR CONCENTRAÇÃO
• O efeito fotovoltaico
– Barreira potencial

32. ENERGIA FOTOVOLTAICA POR CONCENTRAÇÃO

33. ENERGIA FOTOVOLTAICA POR CONCENTRAÇÃO
Lentes Fresnel
Ângulo de
aceitação

34. ENERGIA FOTOVOLTAICA POR CONCENTRAÇÃO

35. ENERGIA FOTOVOLTAICA POR CONCENTRAÇÃO

36. ENERGIA FOTOVOLTAICA POR CONCENTRAÇÃO

37. ENERGIA FOTOVOLTAICA POR CONCENTRAÇÃO
HCPV de espelho parabólico
• Célula fotovoltaica no foco
do disco parabólico

38. ENERGIA FOTOVOLTAICA POR CONCENTRAÇÃO
HCPV de dois espelhos Cassegrian

39. ENERGIA FOTOVOLTAICA POR CONCENTRAÇÃO

41. Irradiação
Irradiação
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42. Concentradores Solares
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