A ideia principal por trás da construção de um coletor solar parabólico é diminuir a necessidade de regular o direcionamento do coletor ao longo do dia.
Teoricamente, não importa o posicionamento do sol uma vez que o coletor solar curvo sempre direciona os raios para o mesmo local, o tubo horizontal central.
Energia solar de concentração
Usinas que produzem energia solar em grande escala, usam um espelho curvo que refletem a a radiação solar no tubo horizontal de vidro.
Este tubo contém um fluido chamado de receptor, absorvente ou simplesmente fluido coletor.
Neste modelo de coletor solar, o tubo contendo o fluido coletor é posicionado exatamente no ponto focal dos espelhos refletores.
O tubo com o fluido coletor está presente ao longo de toda a extensão horizontal dos espelhos refletores.
De acordo com a mudança da posição do sol ao longo do dia o posicionamento do sol, os coletores se inclinam suavemente do leste para o oeste para que a radiação continue focando no tubo horizontal com o fluido.
De qualquer forma, as mudanças sazonais interferem no posicionamento do sol mas não necessitam de nenhum ajuste adicional nos espelhos coletores, uma vez que a luz de qualquer ponto é concentrada no tubo com o fluido receptor.
Com este design, os coletores não precisam de ajustes adicionais em nenhum outro eixo.
O fluído receptor é colocado num tubo à vácuo. O vácuo reduz consideravelmente a perda de calor por convecção.
O fluido receptor (também chamado de fluido de transferência de calor) passa através do tubo e se aquece.
Ele pode ser óleo sintético, sal fundido e vapor pressurizado.
Quando aquecido, ele é transportado para uma turbina que, em geral, consegue transformar cerca de um terço desta energia em eletricidade.
Já mostramos um pouco do que se trata este tipo de sistema de aquecimento solar em nosso texto “Energia solar térmica em grande escala“.
Basicamente, cobre-se uma área com estes coletores e direciona-se o fluido aquecido para grandes geradores que tem a capacidade de transformar esta energia térmica em eletricidade.
Sistema de Geração de Energia Solar no mundo
Existe desde 1985 um sistema como este funcionado na Califórnia, nos Estados Unidos. Este sistema é chamado de Sistema de Geração de Energia Solar (SEGS em inglês).
O SEGS é formado por um conjunto de nove usinas com uma capacidade total de 354 Mega Watts e foi por muito tempo considerado o maior sistema de energia solar do mundo.
Uma nova grande usina de energia solar é a de Nevada, também nos Estados Unidos. Tem capacidade de 64 Mega Watts.
Na Espanha há um conjunto de usinas com capacidade total de 150 Mega Watts, em Andasol, sendo 50Mega Watts cada usina individualmente.
Vale dizer que estas usinas possuem um armazenamento de energia que requer uma quantidade maior de coletores solares em relação ao tamanho do gerador para armazenar o aquecimento e enviá-lo para o gerador ao mesmo tempo.
Estes armazenadores de energia possibilitam uma melhor utilização do gerador.
Com operação diurna, e em algumas noites pontuais, o gerador da usina de Andasol, na Espanha, tem picos de produção maiores do que a usina de Nevada, mesmo que tenha uma capacidade menor: 50 MW contra os 64 MW de Nevada.
Isto se deve ao sistema de armazenamento da energia térmica e à sua maior área de coletores.
Em 2013 uma usina entrou em operação no Arizona, Estados Unidos. Com capacidade total de 280 Mega Watts, a usina de Solana tem capacidade para armazenar o sal aquecido para até 6 horas de funcionamento da usina, ou seja, depois que o sol se põe, a usina ainda tem capacidade de gerar energia elétrica por seis horas.
Energia solar residencial
O coletor solar parabólico é melhor utilizado em grandes instalações. Tanto que é comum vê-lo em usinas de geração de energia.
Para utilização em casas, hotéis, motéis e outros fins de menor porte, a melhor tecnologia atual é a energia solar a vácuo.
Basicamente são tubos isolados a vácuo que conseguem aquecer a água muito mais do que os coletores tradicionais.
A água aquecida vai para um reservatório térmico e fica disponível para utilização.
A WGSOL trabalha com aquecimento solar a vácuo e possui também as placas mais resistentes do mercado.
Se precisar de aquecimento solar em Minas Gerais, fale conosco!
