Determinação analítica do ganho adicional de radiação solar direta em uma superfície horizontal plana pelo uso de refletores solares planos

Abstract

Em um sistema onde utilizam-se refletores e coletores solares combinados, é de fundamental importância o conhecimento dos efeitos causados pelo refletor solar no desempenho do sistema. A contribuição do refletor é determinada mediante o conhecimento da irradiância solar direta na superfície em questão, do ângulo formado entre o feixe de radiação e o vetor normal unitário à superfície receptora, do coeficiente de reflexão do refletor e da área formada pela intersecção dos raios refletidos com o plano da superfície receptora. Considerando os aspectos astronômicos, geográficos e geométricos, relativos ao refletor e à superfície horizontal, foram definidos vetores unitários representando a posição do Sol num dado instante e unitários normais às superfícies em questão. Desenvolveram-se equações que permitiram determinar analiticamente a área da superfície receptora iluminada pelos raios solares refletidos, assim como o ângulo de incidência desses raios na mesma superfície. Com base em tais equações, desenvolveu-se um método analítico para determinar o ganho adicional de energia solar na forma de radiação direta em superfícies horizontais, alinhadas no sentido leste-oeste, pelo uso de refletores planos. Este método permitiu analisar a eficiência do refletor solar para diferentes latitudes e épocas do ano.