Coletor concentrador parabólico composto (CPC) com absorvedor V invertido completamente iluminado

Abstract

A literatura existente sobre coletores concentradores parabólicos compostos (CPC) é numericamente considerável, entretanto isto não ocorre com as publicações a respeito dos CPC com absorvedor V invertido completamente iluminado, no que se refere às propriedades óticas, geométricas e energia térmica gerada. Este tipo de concentrador solar existe no mercado internacional, porém não se tem conhecimento das divulgações dessas propriedades, talvez por motivo de proteção industrial. No presente trabalho são deduzidas as equações que definem a curva da cavidade concentradora e suas propriedades óticas e geométricas são estudadas em detalhe, por um programa de simulação numérica elaborado em linguagem MATLAB. Adicionalmente, foram feitos estudos de otimização sobre a viabilidade da construção deste coletor, os quais relacionam os efeitos do truncamento (eliminação da parte superior da cavidade) com as propriedades geométricas, óticas e a energia anual gerada pelo equipamento. Para CPC com absorvedor V invertido completamente iluminado e ideal (sem truncamento) conclui-se que, na configuração em que o seu ângulo de aceitação é igual ao ângulo do vértice do absorvedor, ocorre um mínimo no perímetro da cavidade refletora quando se consideram a concentração nominal e o tamanho do absorvedor constantes. Em relação aos coletores CPC com absorvedor V invertido, completamente iluminado e com truncamento, a otimização mostrou que para um concentrador com relação de concentração 1,2, como exemplo, as relações ótimas de comprimento da superfície refletora e abertura, número médio de reflexões e energia térmica gerada ocorrem para concentradores oriundos de ângulos de aceitação variando de 33,75 a 45,58 graus