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Previous issue date: 2016-10-04 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho apresenta um estudo geométrico de um refletor Fresnel linear para a produção de energia térmica com uso de um rastreador solar para orientação dos espelhos. A realização deste trabalho teve como base o estudo do sistema de coordenadas empregado para o cálculo da inclinação dos espelhos em função da posição do Sol em um determinado instante. O método utilizado considera que a radiação direta proveniente do Sol atinja o centro do espelho, cuja inclinação a cada instante permite a reflexão dessa radiação para o centro do absorvedor, situado a uma dada altura em relação ao plano contendo o eixo dos espelhos. Através do estudo da inclinação dos espelhos, foram analisadas as influencias causadas pela distância entre espelhos, altura do receptor, largura dos espelhos e o número de espelhos. Com estes parâmetros analisados, implementou-se uma simulação em MATLAB que forneceu valores de potência refletida no plano de entrada do concentrador secundário, valores de perdas por sombreamento, bloqueio, desfocagem e posição angular de cada fileira de espelho. Tendo estes dados como base foi construído um rastreador solar controlado por um micro controlador Arduino, que permite orientar as fileiras de espelhos com um único motor e eixo de acoplamento. O programa no micro controlador verifica data e hora como dados iniciais, depois as coordenadas geográficas de latitude 29º 45’ 17,979” S e longitude 51º 9’ 1,019” W do local. Assim, foi possível comprovar, através de imagens refletidas pelos espelhos no receptor secundário, que os parâmetros de posição angular estão corretos e que a concentração dos raios solares no absorvedor do concentrador secundário tem precisão adequada, fornecendo ao sistema confiabilidade para sua utilização. / This paper presents a geometric study of a linear Fresnel reflector for the production of thermal energy with use of a solar tracker for orientation of mirrors. This work was based on the study of the coordinate system used for the calculation of the slope of the mirrors as function of the sun’s position at a given time. The method considers that the solar direct radiation reaches the center of the mirror, whose slope at each instant allows the reflection of this radiation to the center of the absorber located at a given height from the plane containing the axis of the mirrors. Through the study of slope of mirrors, were analyzed the influences caused by the distance between mirrors, the height of receiver, width of the mirrors and the number of mirrors. With these parameters, it was implemented a simulation in MATLAB which provided power values reflected in the secondary concentrator inlet plane, values of losses by shading, blocking, by defocus and the angular position of each row of mirror. Having these data as base was built a controlled solar tracker by an Arduino micro controller, which allows directing the rows of mirrors with a single engine and coupling shaft. The program in micro controller checks the date and time as initial data, then the geographical coordinates of latitude 29° 45 ' 17.979 "S and longitude 51° 9 ' 1.019" W the local. Thus, it was possible to prove, through images reflected by mirrors on the secondary receiver, that the angular position parameters are correct and that the concentration of sunrays in the absorber secondary hub has adequate accuracy, providing the system reliability for its use.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.jesuita.org.br:UNISINOS/6031 |
| Date | 04 October 2016 |
| Creators | Muller, Jair Carlos |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/9129454582576885, Copetti, Jacqueline Biancon, Macagnan, Mario Henrique |
| Publisher | Universidade do Vale do Rio dos Sinos, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Unisinos, Brasil, Escola Politécnica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNISINOS, instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos, instacron:UNISINOS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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