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Tipos de concentradores solares

Os concentradores solares são dispositivos de grande escala em sistemas térmicos solares. Eles usam espelhos e lentes dispostas estrategicamente para maximizar o uso da luz do sol. Esses dispositivos são uma fonte de energia renovável em sistemas de distribuição elétrica. Dependendo da utilização, os concentradores solares são encontrados na forma de calha, prato ou torre.

A energia solar é uma energia renovável (Solar image by Thomas Leiss from Fotolia.com)

Calha parabólica

As calhas parabólicas consistem de longos espelhos parabólicos alinhados. Esses espelhos ficam em posição para refletir a luz solar em um tubo de funcionamento paralelo a eles. A luz do sol aquece o líquido no tubo a 300 ºC. Todos os tubos das calhas parabólicas passam em um coletor central. Esse produz vapor e o fluxo impulsiona uma turbina elétrica.

Essas calhas parabólicas são colocadas juntas, essencialmente, como nas estações elétricas solares americanas. Entre 1985 e 1991, nove dessas estações foram construídas no deserto de Mojave, na Califórnia. Juntas, as calhas parabólicas possuem uma capacidade de 354 megawatts. A eficiência cada vez maior dessas estações geradoras de energia solar é a razão de os estados dos EUA estarem começando a usá-las frequentemente. Atualmente, 16 estados dos EUA exigem que uma parte da energia solar ou a energia distribuída provenha de suas fontes de energia renováveis.

Pratos parabólicos

Ao contrário da calha parabólica, em vez de se concentrar ao longo dela, os concentradores parabólicos concentram a luz solar em um único ponto. O prato parabólico não é tão popular como o concentrador de calha parabólica, porém produz mais eletricidade e temperaturas mais altas.

Quando a luz do sol atinge o líquido, ele se aquece a uma temperatura de cerca de 750 ºC. O líquido aquecido produz vapor para desligar o motor que está ligado ao receptor. Com cerca de 25% de eficiência, o prato parabólico é a mais eficiente das tecnologias solares térmicas. Esses tipos de pratos produzem cerca de 30 KW de potência. Em locais distantes, pratos solares parabólicos são capazes de substituir os geradores a diesel.

Torres centrais receptoras

O receptor central projeta a luz solar para um receptor montado em uma torre com o uso de espelhos. A luz do sol concentrada faz com que a torre central de energia solar gere eletricidade. O receptor também é chamado de permutador de calor. Esse sistema utiliza centenas de espelhos para refletir o sol.

O grande tamanho dos receptores torna-os úteis em aplicações na escala de utilidade. O concentrador funciona bombando sal líquido a 290 ºC a partir de um tanque de armazenamento frio. O sal é bombeado através do receptor, que aquece-o a 565 ºC. O sal deixa o receptor e segue para um tanque quente, sendo armazenado. O bombeamento de sal quente através de um sistema de geração de vapor produz vapor necessário para o sistema de turbinas com ciclo rankine. Como resultado, a energia é gerada. Depois de receber energia suficiente, o sal voltará para o tanque de armazenamento frio.

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