Concentrador de calha parabólica para aquecedor automatizado de água e uso em um restaurante self-service

Concentrador de calha parabólica para aquecedor automatizado de água e uso em um restaurante self-service

• Autor
• João Vitor Ferreira Nunes
• Co-autores
• Taciano Amaral Sorrentino
• Resumo

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  As resistências elétricas de um réchaud usado em um restaurante de pequeno porte podem dar origem a custos significativos em termos de consumo de eletricidade.  Equipamentos comerciais que funcionam com o chamado "banho maria" (as resistências, e as cubas parcialmente, ficam imersas em água) comumente chegam a ter potências nominais entre 2000 W e 2500 W. O uso de aquecedores baseados em concentradores de calha parabólica (parabolic trough concentrator, PTC) pode ser viável durante uma boa parte do ano, para aquecimento a temperaturas abaixo do ponto de ebulição da água. Em dias ensolarados, concentradores poderiam levar à economia de grande parte da energia usada para manter a comida aquecida em restaurantes.  O PTC é utilizado em usinas experimentais desde 1979. O mesmo consiste em uma superfície refletora de perfil parabólico que concentra a radiação incidente perpendicular ao plano de abertura da calha em sua linha focal, onde um receptor de calor, um tubo contendo um fluido térmico, é disposto. Para a realização do projeto destinado ao aquecimento das cubas, foram realizados testes no campus da Universidade Federal Rural do Semiárido - UFERSA. Com o intuito do funcionamento em fluxo contínuo, foi usada uma bomba injetora de água. Para melhor representar o volume de água utilizada em um réchaud, foi utilizado um reservatório contendo 20 litros de água que percorria a linha focal do aquecedor solar e retornava ao seu reservatório com uma vazão constante de 0,61 L/min, a temperatura inicial do reservatório sem o acionamento da calha marcava 31°C. Os testes foram realizados durante um período ensolarado, seguindo o que foi estabelecido na metodologia. Ao decorrer do experimento mesmo com a incidência solar variando constantemente, a temperatura final da água no recipiente demorou cerca de 0,8 hora para atingir sua temperatura máxima de 50,4°C, e se manteve com variações mínimas até o final do experimento, que teve seu período de funcionamento das 10:30 às 14:00. Para o funcionamento totalmente automatizado do concentrador, um sistema de controle baseado em fotosensores, Arduino e motor de passo se encontra em desenvolvimento.

   

• Palavras-chave
• Energia elétrica, Concentrador de calha parabólica, Radiação solar, Temperatura.
• Área Temática
• Ciências Exatas e da Terra

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