Aplicação e simulação de óticas SMS a concentradores solares do tipo torre com abordagem beam-down

Abstract

As tecnologias do tipo Central Tower Receiver (CTR) são hoje já bastante utilizadas na produção de eletricidade por via térmica, com fatores de concentração acima de 1000X (1X = 1kW/m2). Em particular, a abordagem beam-down releva-se muito promissora pela possibilidade de colocação da cavidade absorvedora perto do plano horizontal, facilitando a operação da mesma. Neste trabalho será feita uma análise deste tipo de soluções e, em particular, a aplicação de concentradores do tipo SMS a óticas terciárias para a obtenção de elevados níveis de concentração incluindo gaps entre os espelhos para evitar pontes térmicas. Serão realizados análises comparativos entre soluções correntes e as novas abor-dagens, através de uma metodologia de comparação dos parâmetros óticos como a efici-ência ótica, CAP, e curvas de transmissão angular de cada sistema. Da análise desses resultados, comprova-se ser possível atingir eficiências óticas de 68% e perdas de efici-ência de 4% incluindo gap a óticas terciárias; Abstract: Application and simulation of SMS optics to tower-type solar concen-trators with beam-down approach. Central Tower Receiver (CTR) technologies are now widely used in the production of electricity by thermal means, with concentration factors above 1000X (1X = 1kW/m2). In particular, the beam-down approach is very promising due to the possibility of placing the absorbing cavity close to the horizontal plane, facilitating its operation. In this work will be made an analysis of this type of solutions and, in particular, the application of concentrators type SMS to tertiary optics to obtain high levels of concentration including gaps between mirrors to avoid thermal short-circuits. Comparative studies will be carried out between current solutions and new approaches, through a methodology for comparing optical parameters such as optical efficiency, CAP, and angular transmission curves of each system. From the analysis of these results, it is proved that it is possible to achieve optical efficiencies of 68% and efficiency losses of 4% including a gap at tertiary optics.