Concetradores de Calha Solar
-
Upload
juliano-arceno -
Category
Documents
-
view
279 -
download
0
Transcript of Concetradores de Calha Solar
![Page 1: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/1.jpg)
TECNOLOGIA DE CONVERSÃOTECNOLOGIA DE CONVERSÃODE ENERGIA SOLAR
EMC 5486 Energias Renováveis
Jorge Gonçalves BezerraOleno Comelli de Sousa
Esta apresentação se refere ao artigo “Break-Throughs and Challenges in Solar-p ç g g gThermal Power Plant Technology” de Hans Müller-Steinhagen publicado em 2004
![Page 2: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/2.jpg)
TECNOLOGIAS DE CONCENTRAÇÃO SOLAR
Em centrais elétricas baseadas na tecnologial é i di i id é f li dsolar térmica a radiação incidente é focalizada
por de espelhos grandes que concentram aenergia nos absorvedoresenergia nos absorvedores.
Geralmente é assumido que sistemas deGeralmente é assumido que sistemas deconcentradores solares só são econômicos paralocais com Irradiação direta acima deç1800kWh/(m²ano)
Fonte:“Break-Throughs and Challenges in Solar-Thermal Power Plant Technology”, 2004
![Page 3: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/3.jpg)
TECNOLOGIAS DE CONCENTRAÇÃO SOLARTECNOLOGIAS DE CONCENTRAÇÃO SOLAR
Configuração de uma Central Termoelétrica Solar:g ç
(a) Geração de eletricidade
(b) Geração Combinada de eletricidade e água com reserva de energia
Fonte:“Break-Throughs and Challenges in Solar-Thermal Power Plant Technology”,2004
![Page 4: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/4.jpg)
TECNOLOGIAS DE CONCENTRAÇÃO SOLARTECNOLOGIAS DE CONCENTRAÇÃO SOLAR
Concentradores em linha: CalhaParabólica e Calha Fresnel
Concentradores Pontuais: TorreSolar e Prato Parabólico
Fonte:“Break-Throughs and Challenges in Solar-Thermal Power Plant Technology”,2004
![Page 5: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/5.jpg)
T C STIPOS DE CONCENTRADORES SOLARES
Destaque para a Calha Solar: Eficiência demonstrada, com pico de 18%Eficiência demonstrada, com pico de 18%Necessita de menor espaço (m²)para captação
Fonte:“Break-Throughs and Challenges in Solar-Thermal Power Plant Technology”, 2004
![Page 6: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/6.jpg)
SISTEMA DE CALHA PARABÓLICASISTEMA DE CALHA PARABÓLICA
Coletor Solar tipo Calha - Almería - Espanha
Fonte:“Break-Throughs and Challenges in Solar-Thermal Power Plant Technology”,2004
![Page 7: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/7.jpg)
SISTEMA DE CALHA PARABÓLICA
Fonte:“Break-Throughs and Challenges in Solar-Thermal Power Plant Technology”,2004
![Page 8: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/8.jpg)
CALHAS FRESNEL
Coletor Calha Fresnel - Solarmundo
Fonte:“Break-Throughs and Challenges in Solar-Thermal Power Plant Technology”,2004
![Page 9: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/9.jpg)
COMPARATIVO DE EFICIÊNCIAS
Eff.SM : Eficiência Calha FresnelEff. SEGS : Eficiência Calha
O Sistema de Calha Fresnel necessita ter uma área 38% maior que umSi t C lh P bóli t i
ParabólicaNDI : Irradiação Direta Normal
Sistema que use Calha Parabólica para captar a mesma energia,conseqüência da menor eficiência do Sistema Fresnel
Fonte:“Break-Throughs and Challenges in Solar-Thermal Power Plant Technology”,2004
![Page 10: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/10.jpg)
ESTADO DA ARTESi t R t C t lSistema Receptor Central
![Page 11: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/11.jpg)
CENTRAL RECEIVER SYSTEMS
Placas refletoras redirecionam a luz solar incidente para uma torre central
![Page 12: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/12.jpg)
CENTRAL RECEIVER SYSTEMS
Concentração de energia em um ponto
Alta densidade energética
Temperaturas de 600ºC a 1.200ºC, dependendo do fluido de trabalho para o gerenciamento térmico
Alta eficiência de conversão de energia
![Page 13: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/13.jpg)
OPERAÇÃO
Ciclos Rankine W = 200MWe
Ciclos Brayton
Ciclos Combinados
![Page 14: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/14.jpg)
OPERAÇÃO
Ciclo combinado Solar – Combustível Fóssil
![Page 15: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/15.jpg)
OPERAÇÃO
Expectativas para o futuro
Centrais termelétricas exclusivamente solares nas regiões do planeta com alta incidência solar
![Page 16: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/16.jpg)
OPERAÇÃO
Para garantir a autonomia de uma CTSSistemas de armazenamento térmico
Espaçoso ambienteEspaçoso ambienteIsolado termicamentePreenchido por materiais com características térmicas especiais
PCM (phase change material)PCM (phase change material)Sal fundido,ÓleoSílicaMisturas
Alta incidência solar: armazenamento de parte da Alta incidência solar: armazenamento de parte da energia térmica disponívelBaixa ou nenhuma incidência solar: utilização da energia térmica armazenada
![Page 17: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/17.jpg)
REQUISITOS DE PROJETO
Tecnologia ainda inviável economicamente
Torre Solar:
Baixo custo para heliostatos com autonomia completa de auto regulagem e alta precisão de reflexãode auto-regulagem e alta precisão de reflexão
Aumento da eficiência óptica de reflexãop
Turbinas a gás capazes de operar com bom desempenho a temperaturas de até 1200ºC.
![Page 18: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/18.jpg)
REQUISITOS DE PROJETO
Reservatórios térmicos:
Alta densidade energética em termos de massa e volumeAlta capacidade de gerenciamento térmico entre o coletor solar e o armazémsolar e o armazémEstabilidade química e mecânica entre o elemento de armazenagem e os componentes da planta termelétrica para evitar corrosão e entupimento de tubulaçõesevitar corrosão e entupimento de tubulaçõesReversibilidade nos processos de armazenagem para alta quantidade de ciclos de carga e descarga térmicaB i d té iBaixas perdas térmicasBaixo risco ambiental
![Page 19: Concetradores de Calha Solar](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052902/5571fb1e4979599169940085/html5/thumbnails/19.jpg)
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Barreiras tecnológicas ainda por serem vencidas
Estimativa de viabilidade dentro de uma ou duas décadas
Necessidade de investimentos em P&D e subsídios por parte do governo