Estudo de geometria, estrutura e fabricação de um concentrador solar de calha parabólica

Estudo de geometria, estrutura e fabricação de um concentrador solar de calha parabólica

• Autor
• Gustavo Krause Vieira Garcia
• Co-autores
• Taciano Amaral Sorrentino
• Resumo

• No mundo, o acesso a água potável é um problema recorrente. Segundo a ONU, 30% da população mundial é afetada pela escassez ou pela precariedade em que se encontra tal recurso, uma das principais causas de doenças como diarreia e hepatite A. Em se tratando do Brasil, principalmente no Norte e no Nordeste, a água potável ainda é uma realidade um pouco distante em relação as outras regiões do país, sendo comum as pessoas obterem água de fontes sem qualidade atestada, assumindo involuntariamente o risco de se contaminar. Nesse sentido, cabe a sociedade, em especial a comunidade científica, desenvolver soluções factíveis, acessíveis e simples para melhorar esse cenário. Uma das propostas se volta ao desenvolvimento de equipamentos para purificação de água através de uma pasteurização baseada em transferência de calor a partir de energia solar, tecnologia com um grande potencial a ser explorado e que será discutida no trabalho em função do elemento que converte e concentra a radiação solar em energia térmica. Mais especificamente, este trabalho busca desenvolver um protótipo desse elemento levando em consideração seus custos e facilidade de fabricação atrelados a eficiência e às suas dimensões compactas. Para isso, foi proposto um modelo matemático que relaciona fatores físicos como a radiação solar direta e o ângulo de incidência, e geométricos do elemento como ângulo de borda, abertura e comprimento focal. Aplicando ao modelo um algoritmo de otimização baseado na rotina fmincon alimentada com valores médios dos dias com maior incidência de radiação direta para cada mês, obtiveram-se os parâmetros para construção do equipamento, que segundo o modelo, apresenta eficiência máxima de 28,15%. A partir disso, foi dado início o projeto de uma estrutura para suportar a calha com a posterior fabricação de um protótipo para realizar testes de campo e analisar o a dispersão do modelo com o real.

• Palavras-chave
• Pasteurização, água potável, concentrador de calha parabólica.
• Área Temática
• Ciências Exatas e da Terra

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