Forno solar com lentes de Fresnel e aplicações em laser solar

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Física

Com este trabalho pretendeu-se estudar a eficácia de dois tipos de fornos solar com lentes de Fresnel e compará-los com os fornos solares parabólicos já existentes. Foi desenvolvido um protótipo para um dos fornos solares estudados. Ao longo deste trabalho foram feitas simulações computacionais no software de simulação ótica ZEMAX© para encontrar o esquema do forno solar ideal, com o objetivo de obter o maior fluxo e potência solar no foco. Os esquemas de forno solar baseiam-se na redirecção e focagem de luz com lentes de Fresnel para uma região focal comum. A melhor configuração para forno solar foi encontrada para um esquema de 6 lentes de Fresnel e 6 espelhos planos. Este esquema foi também simulado para bombeamento de um disco de Nd:YAG, com um concentrador secundário e respetivo sistema de arrefecimento, para produção de laser. A potência do laser e qualidade de feixe foram analisadas através do software LASCAD©. Com a ajuda do Professor Dawei Liang e Msc. Joana Almeida foi realizada a construção do forno solar com 21 espelhos planos e 21 lentes de Fresnel.