Introdução
Concentradores lineares são um tipo de usina térmica utilizada para a geração de eletricidade. Este tipo de estação de energia pertence à categoria de energias renováveis e recentemente tem experimentado um crescimento no uso devido ao aumento dos preços do carvão e avanços tecnológicos significativos na indústria. Apesar disso, os concentradores lineares são relativamente novos e contribuem com uma parcela muito pequena do fornecimento elétrico global (<0,2%). No entanto, eles apresentam um potencial significativo para aplicação mais ampla e desenvolvimento futuro.
Descrição do Processo
A luz solar é concentrada em um tubo central posicionado no meio de uma série de espelhos parabólicos. A luz concentrada aquece o fluido de transferência de calor (como óleo térmico ou água) que flui através do tubo central. É possível ferver a água diretamente e então enviar o vapor para a turbina, ou usar o calor do óleo térmico para aquecer a água em um sistema separado que então se transformará em vapor.
O método descrito a partir deste ponto é para um sistema que utiliza óleo térmico.
O óleo térmico aquecido sai do tanque de armazenamento e passa por um gerador de vapor (trocador de calor). A água é aquecida pelo óleo até se transformar em vapor. O vapor é então enviado para uma turbina a vapor e o óleo térmico resfriado é retornado a um tanque de armazenamento.
O vapor entra na turbina a vapor e a faz girar ao passar pelas lâminas. A turbina a vapor está conectada a um alternador por meio de uma caixa de engrenagens, e o alternador gera eletricidade. O vapor é então condensado por um condensador e bombeado de volta para o gerador de vapor, onde é novamente transformado em vapor.
A eletricidade gerada pelo alternador é distribuída para um transformador elétrico onde a voltagem é aumentada. A corrente elétrica é então enviada através de um pátio de chaves ao ar livre e para a rede nacional. Aumentar a voltagem reduz as perdas quando a energia é distribuída pela rede nacional.
Torres de resfriamento modulares são usadas para resfriar o vapor de volta a condensado. Água de resfriamento fria é enviada da torre de resfriamento para o condensador, onde é aquecida pelo vapor. O vapor muda de estado e se torna condensado. A água de resfriamento aquecida é então distribuída para a torre de resfriamento onde o calor é dissipado para o ar ambiente.
Detalhes do Modelo 3D
Este modelo 3D ilustra todos os principais componentes associados a um concentrador linear típico, incluindo:
- Concentrador linear.
- Tanque de armazenamento de óleo térmico aquecido.
- Tanque de armazenamento de óleo térmico resfriado.
- Bombas.
- Gerador de vapor.
- Turbina a vapor.
- Transformador elétrico.
- Condensador da turbina.
- Pátio de chaves ao ar livre.
Como Funcionam as Usinas Solares de Potência Concentrada Linear (CSP)
O vídeo abaixo é um extrato do nosso Curso Online de Engenharia Mecânica e Elétrica Explicada.