Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/52006
Title in Portuguese: Análise energética e desempenho de um coletor solar cilíndrico parabólico auxiliado por sistema de rastreamento solar aplicado no processo de dessalinização térmica
Title: Energy analysis and performance of a parabolic cylindrical solar collector aided by a solar tracking system applied in the thermal desalination process
Author: Portela, Lino Wagner Castelo Branco
Advisor(s): Almeida, Ana Fabíola Leite
Co-advisor(s): Cézar, Kleber Lima
Barbosa, Erilson de Sousa
Keywords: Engenharia mecânica
Dessalinização da água
Eficiência energética
Energia solar
Energetic potential
Parabolic solar concentrator
Solar tracking
Issue Date: 28-Apr-2020
Citation: PORTELA, L. W. C. B. Análise energética e desempenho de um coletor solar cilíndrico parabólico auxiliado por sistema de rastreamento solar aplicado no processo de dessalinização térmica. 2020. 56 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020.
Abstract in Portuguese: No Brasil e em países que estão com economia em desenvolvimento, é tendência que neles ocorram grandes investimentos na aplicação de fontes renováveis de energia . Isso tem acontecido devido ao crescimento da demanda por energia, principalmente pelo aumento populacional e pela evolução das atividades industriais. Além disso, outro grave problema relacionado a esse tema é o acesso à água potável pela população , sobretudo em estados da região do semiárido brasileiro (AL, BA, CE, PB, PE, PI, RN, SE, MA e MG). Diante desse contexto, e considerando o potencial energético desses estados a energia solar representa uma das fontes renováveis viáveis para aproveitamento nessas regiões. Ela pode ser aproveitada com a utilização de concentradores solares que são comumente utilizados em sistemas solares térmicos nos quais o fluido de trabalho atinja elevadas temperaturas (60ºC a 400º C). Esta pesquisa analisou a influência energética da tecnologia Concentrador Solar Parabólico auxiliado por um sistema de rastreamento solar em um processo de dessalinização de água. Neste trabalho, foi analisado os dados coletados através de sensores de temperatura fixados na superfície externa ao longo do absorvedor localizado no foco da calha parabólica de um concentrador solar parabólico desenvolvido para fornecer energia a um dessalinizador térmico , e também, pelo sensor de radiação solar (piranômetro), colocado na estrutura do concentrador. Além desses sensores, o sistema de concentração solar foi auxiliado por um mecanismo de rastreamento solar que foi responsável por manter sempre o coletor de radiação solar em posição de aproveitamento máximo dos raios solares. O concentrador apresentou uma eficiência óptica de aproximadamente 81 %, conseguiu atingir valores de eficiência térmica média entre 21,8 % e 7 % sob condições de radiação solar máxima de 990 W/m² A taxa de produção de água dessalinizinada foi estimada a alcançar valores médios de 68,67 ml /min e 82,10 ml/min, sendo capaz de proporcionar produção média de 24,63 litros de água dessalinizada por dia.
Abstract: In Brazil and in countries that are developing economies, there is a tendency for them to invest heavily in the application of renewable energy sources. This has happened due to the growth in demand for energy, mainly due to the increase in population and the evolution of industrial activities. In addition, another serious problem related to this theme is access to drinking water by the population, especially in states in the Brazilian semi arid region (AL, BA, CE, PB, PE, PI, RN, SE, MA and MG). In this context, and considering the energy potential of these states, solar energy represents one of the viable renewable sources for use in these regions. It can be used with the use of solar concentrators that are commonly used in solar thermal systems in which the working fluid reaches high temperatures (60ºC to 400ºC). This research analyzed the energetic influence of the Parabolic Solar Concentrator technology aided by a solar tracking system in a water desalination process. In this work, the data collected through temperature sensors fixed on the external surface along the absorber located in the focus of the parabolic trough of a parabolic solar concentrator developed to supply energy to a thermal desalinator, and also by the solar radiation sensor ( pyranometer), placed on the structure of the concentrator. In addition to these sensors, the solar concentration system was assisted by a solar tracking mechanism that was responsible for always keeping the solar radiation collector in a position of maximum use of the sun's rays. The concentrator had an optical efficiency of approximately 81%, reaching average thermal efficiency values between 21.8% and 24.7% under conditions of m aximum solar radiation of 990 W/ m². The rate of production of desalinated water was estim ated to reach average values of 68.67 ml/min and 82.10 ml/ min, being able to provide an average production of 24.63 liters of desalinated water per day.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/52006
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DEME - Dissertações defendidas na UFC

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2020_dis_lwcbportela.pdfDissertação de Lino Wagner Castelo Branco Portela2,12 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.