Modelagem de Sistemas de Geração de Eletricidade a partir de Energia Solar utilizando Pratos Parabólicos e Motores Stirling (Dish/Stirling).

Abstract

Este trabalho apresenta um modelo estruturado em três etapas, que analisa o comportamento de uma tecnologia de geração de energia elétrica a partir da energia solar usando um sistema Dish/Stirling. Em primeiro lugar, é determinado o movimento característico da Terra em relação ao sol, que permite calcular os ângulos de rastreamento do sol e maximizar a temperatura no receptor aplicado a qualquer lugar geográfico do mundo. A potência elétrica do sistema foi calculada a partir de parâmetros climáticos reais como: Velocidade do vento, temperatura ambiente e Irradiação solar; fornecidos pela estação meteorológica da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI-Brasil). Dessa forma, o projeto óptico-geométrico é realizado a partir de uma modelagem que permite analisar o comportamento do sistema para diferentes dimensões geométricas e diferentes tipos de materiais nos elementos Coletor/Receptor. Finalmente, é realizado o balanço térmico, que permite avaliar a eficiência do coletor, receptor, motor Stirling e o sistema global. Os resultados obtidos a partir de simulações em MATLAB foram validados com base em resultados publicados na literatura especializada. Além disso, este trabalho resume as principais características do projeto e desempenho do Sistema pratos parabólicos e motores Stirling, identificando indicadores que servem como critérios de comparação. Também foi comparado o comportamento térmico do sistema para diferentes diâmetros e comprimentos focais do Coletor/Receptor; os resultados obtidos para uma irradiação solar de 1000 W/m² e diâmetros entre 1,8 a 17 m do espelho coletor, foram potências elétricas na faixa de 0,6 e 68 kWe e eficiências dos sistemas entre 22 até 31%.