Coletor Solar formato-U

Resumo

No cenário atual, diante de instabilidades políticas que culminam em crises energéticas como a situação da Europa, torna-se imprescindível buscar outros meios de gerar energia. O sol é a maior fonte de energia que temos, gratuita e ilimitada. A quantidade de luz que atinge a Terra é da ordem de 1,05 × 105 TW. Transformando uma pequena parte dessa energia em energia elétrica teríamos cerca de 105 TW disponíveis, mais que o suficiente para suprir as 25-30 TW demanda energéticas globais de energia estimadas para o ano de 2050(GOSWAMI,2015). Por outro lado, as indústrias, em sua maioria, utilizam energia elétrica em formato de calor. Na conversão de energia ocorrem perdas energéticas como é o caso do processo de transformação da energia solar em energia elétrica e depois em energia térmica. Visando uma maior eficiência nesses processos de conversão podemos fazer o uso de coletores solares que são dispositivos que absorvem os raios solares e armazenam em forma de calor. Dessa forma, a fim de aproveitar essa fonte de energia inesgotável, esse projeto tem como propósito desenvolver um Coletor Solar Térmico com formato U, buscando otimizar a sua eficiência termo-óptica por meio de uma análise de guiamento da luz. Essa análise é feita resolvendo com o método de elementos finitos e possui o objetivo de avaliar a relação entre a direcionalidade dos raios solares com a eficiência termo-óptica do coletor, como também investigar qual o design interior do coletor provém uma eficiência melhor. Por fim, para validar os resultados é realizada uma impressão em 3D do protótipo em resina e um teste laboratorial. O projeto mostra que há uma dependência entre a eficiência e angulação dos raios solares incidentes no coletor solar bem como seu design interior. No entanto, ainda é necessário ser impresso o protótipo em resina para fazer a validação dos resultados computacionais.