Claeff Engenharia e Produtos Químicos

Energia Solar

Captador Solar

"No mundo todo, são poucos os sistemas de captação de energia solar por concentração de raios de grande porte que geram energia a um custo que, somente agora com o alto preço do petróleo, começa a ser viável."

Captador Solar para Geração de Energia Elétrica e Calor

Tecnologias Atuais

Os atuais sistemas de captação solar transformam energia luminosa em energia elétrica (sistema fotovoltaico) ou em energia de calor para aquecimento de algum fluido, com grandes perdas na forma de calor.

No sistema fotovoltaico, os raios solares incidem diretamente sobre as placas de silício que absorvem a luz solar gerando, dentro das células, uma diferença de potencial que produz uma corrente elétrica contínua.

Até então, um dos problemas deste sistema é o custo das placas que tem inviabilizado sua utilização em grande escala, gerando energia elétrica num custo bem maior que o convencional, que acarreta uma perda da energia radiativa que poderia ser transformada em calor.

No aquecimento de água ou de outro fluído captado diretamente do sol, a luz solar é transformada em calor. Tal sistema é largamente utilizado nos dias de hoje com um baixo custo e já é comum ser instalado em residências para o aquecimento de água para chuveiro e outros. Há uma absorção da luz difusa e a radiação incidente, mas com ângulos variáveis em função da posição solar, mostrando-se também de baixa eficiência, pois a captação depende também do angulo de incidência dos raios solares que varia durante o dia.

Mercado

Atualmente, é possível desenvolver concentradores de raios solares com posicionamento automático, recebendo continuamente esses raios em posição adequada com máxima eficiência. Este processo tem baixo custo e, associado a mecanismos simples, resulta em baixo consumo de energia, proporcional a energia captada.

No mundo todo, são poucos os sistemas de captação de energia solar por concentração de raios de grande porte que geram energia a um custo que, somente agora com o alto preço do petróleo, começa a ser viável.

No seguimento de concentradores de raios solares são observadas poucas idéias evolutivas na diminuição dos custos de geração da energia elétrica ou de calor a partir da energia solar, com exceção das que constam dos fabricantes de células fotovoltaicas para melhorarem a eficiência e a redução de custo de fabricação das mesmas.

Em nossos estudos, observamos que as células fotovoltaicas de boa qualidade suportam concentrações maiores de intensidade luminosa, gerando uma maior quantidade de energia elétrica.

Nossa Tecnologia

O Solar Bio 24 processa a dessalinização de águas salinizadas com captação solar contendo pré-aquecedor evaporativo e concentrador parabólico de raios, gerando de energia elétrica através do sistema fotovoltaico.

É adequado para a dessalinização de água salobra e do mar com geração de energia elétrica para regiões longínquas e desérticas através de luz solar.

Sistema Elétrico de Controle e Teste do Painel Solar
Itens do captador Solar: Itens de teste de eficiência:

1. Termopar
2. Controle de temperatura do captador
3. PLC para controle de posição
4. Sensores de final de curso
5. Motor elétrico
6. Regulador de fluxo de corrente
7. Transformador 12 volts – 220 volts altenado
8. Sensor solar de posição
9. baterias 12 volts

10. Medidor de vazãode água
11. Termopar de entrada B
12. Painel de PLC (coleta de dados com interfase para computador)

 

Processo

Os raios solares são concentrados em uma caldeira solar que aquece água salinizada até temperaturas superiores a 120°C que é então enviada para o Evaporador Condensador que liquefazendo o vapor e mantendo a solução supersaturada de sais, precipitando o mesmo.

A água condensada escorre para o recipiente de água dessalinizada e o calor latente de transformação é aproveitado no trocador de calor para pré-aquecer água salinizada aumentando a eficiência do processo.

O concentrador de raios solares acompanha o movimento do sol através de sensor e PLC, que terá algumas placas de células fotovoltaicas que suprem o baixo consumo de energia, liberando ainda energia elétrica para consumo residencial e outras aplicações.

Solução técnica para o suprimento de água dessalinizada para regiões da terra com presença de águas do mar ou salobra em abundância, falta de energia elétrica e ou terras desérticas.

1. Concentrador solar com caldeira de aquecimento ao centro, com posicionador automático acompanhando a luz solar controlado por PLC;

2. Evaporador acoplado com reliquefator de água, onde a solução esta supersaturada de sais e este se precipitam no fundo, que posteriormente pode ser removido ou drenado;

3. Recipiente de coleta de água dessalinizada e ao mesmo tempo liberador de calor para o pré-aquecedor que esta acima do mesmo;

4. Pré-Aquecedor da água salobra que recebe o calor do sistema de reliquefação e aquece água salobra antes da mesma ser enviada para a caldeira solar;

5. Opcional de geração de energia elétrica fotovoltaica acoplada à caldeira solar.

Fluxograma do Captador Solar – Projeto Solar Bio 24

Especificações Técnicas:
Altura: De 2,4m (meio-dia) a 3,4m (início do dia e final da tarde)
Comprimento: 6m
Largura: 4m
Geração de calor: 25.000 Kcal/h média para insolação
Temperaturas alcançadas: de 80°C a 120°C

Mídia

O projeto Solar Bio 24 teve o apoio financeiro da FACEPE – Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco, ganhando repercussão de importantes meios de comunicação do seguimento, como é o caso do artigo publicado pelo portal FUNCAP (http://www.funcap.ce.gov.br/sistema-aproveita-luz-solar-para-gerar-energia-e-agua-potavel-1).

Vantagens

1. Não necessita de energia elétrica para dessalinização, mas somente baixa potência para PLC e circulação de água que pode ser suprida pelos próprios captadores acoplados com células fotovoltaicas;

2. Retira o sal na fase sólida, não contaminando o solo com salinidade, como no caso da osmose reversa;

3. Quando fornecido com células pode fornecer energia elétrica para residências e outras aplicações, além da dessalinização.

4. Manutenção simples, não necessitando de mão de obra especializada.

5. A água dessalinizada estará descontaminada e apta para consumo.

 

Patente requerida: (PI 018.080.038.481).

 

Premiação

Prêmio FINEP 2009

O diretor-presidente da Claeff, Eng. Cláudio Truchlaeff, foi o vencedor do Prêmio FINEP de 2009, Região Nordeste, na categoria Inventor Inovador.

Claudio, que concorreu à premiação com o projeto Oxi Bio, teve o reconhecimento do meio científico-acadêmico nacional. saiba mais

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