CPC com absorvedor V invertido e estacionário operando em modo termo-sifão

Abstract

Os coletores concentradores do tipo CPC com absorvedor V invertido completamente iluminado e estacionários (C<1,2) são alternativas viáveis, para suprimento de calor de processo industrial (água aquecida) em sistemas de pequeno porte e operando na faixa de temperatura de 60 – 100 ºC. Considerando estes aspectos operacionais, neste trabalho foi calculada a energia térmica gerada anualmente por um coletor CPC estacionário e operando no modo termo-sifão (orientado Norte-Sul). Diferentes configurações do CPC (diferentes ângulos de aceitação e diferentes graus de truncamento) foram analisadas numericamente e concluiu-se que para uma dada concentração do CPC, tanto a relação mínima entre o comprimento da superfície refletora e abertura como o menor número médio de reflexões ocorrem para CPC oriundos dos maiores ângulos de aceitação, no caso 56,4º (concentração nominal igual 1,2). Contudo, quando consideramos adicionalmente a energia térmica gerada anualmente (por exemplo, para Recife, ângulo de inclinação em relação a horizontal igual à latitude e temperatura do fluido igual a 80ºC) o intervalo ótimo (máximo muito largo) desloca-se para uma região de ângulos de aceitação entre 60,4º -72,2º (concentrações nominais entre 1,15-1,05).

The CPC concentrator collectors with fully illuminated wedge absorbers and stationary (C<1.2) are viable alternatives for providing industrial process heating (heated water) in small size systems that operate at a temperature range of 60 to 100°C. Considering these operational aspects, this work calculated the thermal energy generated annually by a stationary CPC collector operating in a thermosyphon mode (orientated from North-South). Different CPC configurations ( different acceptance angles and different degrees of truncation) were analyzed numerically and its was concluded that for a given concentration , the minimum relationship between the length of the reflector surface and aperture and the smaller average number of reflections occur for CPC arising from a larger nominal concentration, in case 56.4° (nominal concentration equal to 1.2). However, when considering, in addition, the thermal energy generated annually (for example, for Recife, tilt equal latitude and the fluid temperature equal 80°C) the optimum interval (very wide maximum) moves to an acceptance angle region between 60.4° to 72.2°(nominal concentration between 1.15 to 1.05).