Concentrador Solar com Espelhos
Neste Post, veremos os diferentes tipos de sistemas solares que aproveitam a luz solar para gerar eletricidade. Um dos tipos mais populares de usinas de energia solar concentrada (CSP) é a usina de energia solar de espelho solar (SPP).
Uma usina CSP gera eletricidade usando espelhos para concentrar a energia do sol e convertê-la em calor de alta temperatura. Em um espelho parabólico longo, a luz do sol é focalizada em um tubo receptor que percorre todo o comprimento do espelho a partir de seu ponto focal. Essa configuração permite que o sol seja rastreado de leste a oeste ao longo do dia e que a luz do sol seja continuamente focada nos tubos receptores.
A concentração, rastreando o sol aumenta o fluxo e a intensidade da energia solar e melhora a potência de saída das células solares. A força da circulação da água de resfriamento é usada para garantir que as células fotovoltaicas funcionem normalmente para concentrar a intensidade da radiação. A foto acima mostra o processo de concentração de energia solar usando um sistema de calha parabólica como exemplo.
Um dos aspectos mais importantes da concentração de energia solar é a determinação da eficiência da concentração de energia solar utilizada. Existem vários métodos diferentes para usar um sistema de canal parabólico, que não são objetos deste post mas que encontra-se vasta literatura na Internet.
Já, no sistema CPV-T um espelho parabólico é utilizado para refletir e concentrar a radiação solar no ponto focal. A energia solar é refletida pelo espelho e concentrada em um receptor de vidro localizado em uma linha focal dos espelhos.
Um espelho parabólico de 8 a 10m de diâmetro reflete e concentra as partículas de luz do Sol (fótons) em um espelho secundário que envia fótons na faixa visível do espectro de luz para uma superfície fotovoltaica altamente eficiente, para gerar energia diretamente.
Ouros Assuntos de Interesse:
A tecnologia abaixo, o Concentrador com Torre Central, usa um espelho solar plano, chamado helióstato, para focar a luz do sol em um receptor no topo de uma torre.
Muito resumidamente, a energia solar concentrada é enviada para um conjunto Turbina a Vapor/Gerador Elétrico, onde se transforma em eletricidade.
Uma usina de energia solar concentrada captura a energia solar e a armazena como calor, que por sua vez pode ser usado para acionar uma turbina e gerar eletricidade. As usinas de energia solar térmica consistem em dois componentes: Na maioria dos sistemas, a luz do sol é focalizada e um líquido de transferência de calor é aquecido, e circulado por convecção pelo receptor, e usado para gerar vapor. As usinas de energia solar concentrada também podem integrar sistemas de armazenamento de energia térmica para a captação e armazenamento de energia solar, utilizando o calor para movimentar turbinas e gerar eletricidade em períodos nublados, como os horários entre o nascer e o pôr do Sol.
As usinas térmicas solares também podem fazer parte de um sistema híbrido que usa outros combustíveis, geralmente gás natural, para complementar a energia solar em épocas de baixa radiação solar, como os meses de inverno.
Resumindo, os sistemas térmicos solares concentrados (CSP) geram eletricidade ao converter energia solar em calor de alta temperatura por meio de diferentes configurações de espelho.
Um sistema térmico solar é o de maior eficiência e menor custo para utilização nos sistemas de aquecimento de água em instalações residenciais, comerciais e industriais, e será assunto para um próximo Post.