Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-10-06Bitstream added on 2014-06-13T20:12:51Z : No. of bitstreams: 1 javara_mag_me_botfca.pdf: 469772 bytes, checksum: c54993726da34c9afcbfebe79b3dc502 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O processo de desinfecção solar térmico da água consiste em elevar a temperatura da mesma por um período suficiente de tempo, utilizando sistema de aquecimento solar. Optou-se, neste trabalho, pelo sistema solar, pois suas características físicas permitem maior aquecimento num menor tempo. Com este equipamento buscou-se uma temperatura ideal capaz de eliminar o maior número de patógenos existentes em água contaminada. O objetivo do ensaio foi propor um tratamento da água utilizada no meio agrícola, evitando-se assim, o emprego de produtos químicos na purificação da mesma. Para a determinação da eficiência do sistema, foram consideradas as vazões, a temperatura na entrada e saída da água do equipamento. Avaliou-se a qualidade microbiológica de amostras de água tratada e não tratada, proveniente de águas residuárias. Concluiu-se que, a água, a uma temperatura acima de 46 ºC apresenta ausência de coliformes fecais e totais, sendo, portanto, um tratamento eficiente. / The process of thermal solar disinfection of water consists of raising the temperature for enough period of time, using solar heating system. The solar system has been chosen due to its physical characteristics which enable greater heating in a lesser time. The purpose of using this equipment was to have an ideal temperature capable of eliminating the biggest number of pathogens in contaminated water. The aim of this assay was to consider a treatment of the water used in the agriculture preventing from the use of chemical products in the purification. In order to determine the system efficiency, the outflows and the water temperature to the entrance and exit from the equipment were considered. The microbiological quality of treatd and mon-treatd water from residuary water samples were evaluated. Therefore, water to a temperature above a 46º C presents absence of fecal and total coliforms resulting in an efficient treatment.

Submitted by Kilvya Braga (kilvyabraga@hotmail.com) on 2018-04-24T15:05:41Z No. of bitstreams: 1 LEONARDO PEREIRA DE LUCENA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 11573134 bytes, checksum: 689b988911a16bc701eb60fd11c48dac (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-24T15:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LEONARDO PEREIRA DE LUCENA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 11573134 bytes, checksum: 689b988911a16bc701eb60fd11c48dac (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / CNPq / Em face da atual crise energética, pela qual o Brasil vem passando, torna-se proeminente a inserção de novas fontes de energia a matriz energética nacional. Devido a sua localização e condições climáticas o nordeste brasileiro possui uma vocação para utilização de energia solar, principalmente para aplicações térmicas. Contudo os meios atualmente disponíveis são importados e a maioria deles apresentam temperaturas de trabalho inferiores a 50ºC. O presente trabalho objetiva o desenvolvimento de um coletor solar cilíndrico parabólico 100% nacional e que possa atingir temperaturas da ordem de 90ºC. Foi utilizada uma metodologia de projeto que consistiu no estudo de diversos coletores solares a fim de propor um coletor solar cilíndrico parabólico inteiramente nacional. Foi desenvolvido uma sistema de rastreamento solar, bem como uma instrumentação que permite avaliar o desempenho térmico do equipamento. Para avaliação de desempenho, o equipamento, foi realizado um teste de campo, bem como a simulação numérica do coletor. O teste de campo foi realizado no período de 09:30:00 a 12:30:00 onde foram monitoradas a temperatura em diversos pontos do coletor. A simulação numérica consistiu na solução das principais equações fenomenológicas envolvidas no processo de aquecimento solar, a partir de características do coletor e dados de radiação aquisitivos no momento dos testes. Como principais resultados obteve-se a eficiência global do coletor de 27,7%, bem como uma boa concordância com entre a curva experimental e a obtida pelo software. / Given the current energy crisis, in which Brazil has been going trough, it becomes prominent inserting new energy sources to the national energy matrix. Due to its location and climate conditions, northeastern Brazil has a vocation for use of solar energy, especially for thermal applications. However currently available equipment to harness this energy, are imported and most of them have working temperatures below 50 ° C. This work aims the development of a cylindrical parabolic solar collector 100% national and that can reach temperatures of 100ºC. The design methodology consisted in the study of several solar collectors in order to propose an entirely nation Parabolic Trough. A solar tracking system has been developed, as well as an instrumentation one, which allows the assessment of the thermal performance of the equipment. For performance evaluation, the equipment went through a field test and numerical simulation of the collector was performed. The field test was carried out from 9h30am to 12:30am, where temperature in various points of the collector were monitored. The numerical simulation was based in the solution of the main phenomenological equations involved in a solar heating process, from collector features and radiation data during the tests. The main results obtained was the global efficiency of 27,7% as well as a good agreement between the experimental curve and the one obtained by the software.

Orientador: José Roberto Corrêa Saglietti / Banca: Assunta Maria Marques da Silva / Banca: Alessandro Torres Campos / Resumo: O processo de desinfecção solar térmico da água consiste em elevar a temperatura da mesma por um período suficiente de tempo, utilizando sistema de aquecimento solar. Optou-se, neste trabalho, pelo sistema solar, pois suas características físicas permitem maior aquecimento num menor tempo. Com este equipamento buscou-se uma temperatura ideal capaz de eliminar o maior número de patógenos existentes em água contaminada. O objetivo do ensaio foi propor um tratamento da água utilizada no meio agrícola, evitando-se assim, o emprego de produtos químicos na purificação da mesma. Para a determinação da eficiência do sistema, foram consideradas as vazões, a temperatura na entrada e saída da água do equipamento. Avaliou-se a qualidade microbiológica de amostras de água tratada e não tratada, proveniente de águas residuárias. Concluiu-se que, a água, a uma temperatura acima de 46 ºC apresenta ausência de coliformes fecais e totais, sendo, portanto, um tratamento eficiente. / Abstract: The process of thermal solar disinfection of water consists of raising the temperature for enough period of time, using solar heating system. The solar system has been chosen due to its physical characteristics which enable greater heating in a lesser time. The purpose of using this equipment was to have an ideal temperature capable of eliminating the biggest number of pathogens in contaminated water. The aim of this assay was to consider a treatment of the water used in the agriculture preventing from the use of chemical products in the purification. In order to determine the system efficiency, the outflows and the water temperature to the entrance and exit from the equipment were considered. The microbiological quality of treatd and mon-treatd water from residuary water samples were evaluated. Therefore, water to a temperature above a 46º C presents absence of fecal and total coliforms resulting in an efficient treatment. / Mestre

Orientador: Vicente Luiz Scalon / Banca: André Luiz Seixlack / Banca: Délson Luiz Módolo / Resumo: A preocupação com o meio ambiente e o aumento do custo da energia tem representado um estímulo na busca por fontes alternativas e renováveis de energia. Embora várias alternativas tenham sido cogitadas durante o processo, a energia solar sempre teve um papel importante nesta nova conjuntura. Este tipo de energia aumentou significativamente a sua participação na forma que é mais utilizada: o aquecimento direto de água. Embora outros usos da energia solar, como para geração de eletricidade, estejam em estudo no Brasil, os projetos neste sentido ainda são incipientes. No país, os principais aproveitamentos sustentáveis estão direcionados para o uso de várias formas de biomassa. Se em grande escala o uso da energia solar ainda não merece destaque, o seu uso em residências representa um caso de sucesso. Os sistemas de aquecimento baseados em energia solar podem ser direcionados tanto para uso doméstico como para uso em piscinas possui inúmeras vantagens como: a economia de outras fontes de energia e uma eficiência energética adequada. Uma das maiores restrições à difusão destes sistemas é o seu elevado custo inicial. Uma tentativa de reduzir este custo é substituição dos coletores solares tradicionais por um sistema de custo menor e, de preferência, boa eficiência. Considerando esta situação, neste trabalho propõe-se a análise da eficiência de um modelo de coletor solar para piscina composto de tubos de polietileno arranjados numa geometria em espiral. Estudos mostram que a utilização deste novo conceito de coletor solar para piscina pode reduzir o custo inicial de instalação, permitindo seu uso em substituição a modelos comerciais. Visando a eficiência térmica do coletor, foi montando um experimento de acordo com o padrão da norma brasileira e um modelo teórico baseado em expressões disponíveis na literatura... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Concern about the environment and the increasing in energy cost has been representing an incentive in finding alternative and renewable energy sources. Although several alternatives had been congitated during this times, solar energy was always an important role in this new context. This energy form has significantly increased its participation in the group that it is most commonly used: the water heating. While other uses of solar energy, such as for electricity generation, are being studied in Brazil, the tests in this direction are still incipient. In the country, the main sustainable energy source is the direct use of biomass. If large-scale use of solar energy don't deserves mention it use on residential devices is a sucess. Heating systems based on solar energy can be directed for both domestic use and for use in swimming pools. The heating of swimming pool water has many advantages such as: the economy of other energy sources and energy efficiency appropriate. One of the major constraints to the diffusion of these systems is their high initial cost. An attempt to reduce this cost is to replace the traditional solar collector system for a lower cost, and preferably good efficiency. Considering this situation, this work analyzes the efficiency of a solar collector device constructed with polyethylene tubes arranged in a spiral geometry. Studies show that the use of this new concept of solar collector for swimming pool can reduce the initial cost of installation, allowing its use in replacement of commercial models. To evaluate the thermal efficiency of the collector, an experiment was set up according to the Brazilian standards and a theoretical model based on expressions available in the literature. Using these tools, it was performed a comparative analysis between the homemade spiral type and a commercial collector. Based on the results obtained it was found that the thermal behavior of the two devices is very similar / Mestre

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um programa computacional que simula o desempenho térmico de um sistema de aquecimento solar de água com circulação forçada, adequado para uso em edificações. O programa trabalha realizando o balanço de massa e de energia no reservatório térmico a cada hora, tendo como valores de entrada dados do ano meteorológico típico da localidade selecionada e a vazão de água quente de consumo. Os componentes do sistema são o reservatório térmico de água quente com aquecedor auxiliar interno, o coletor solar e a bomba de circulação. A base de dados meteorológicos escolhida foi a do projeto SWERA, que contém arquivos no formato padrão TMY disponíveis na internet para um número considerável de cidades, incluindo diversas localidades brasileiras. Foi proposto um modelo de temperatura de água da rede de abastecimento relacionado com a temperatura do solo, dado disponível nos arquivos de entrada utilizados. O programa utilizou como referência para a validação dos modelos de cálculo resultados obtidos pelo programa comercial de simulação TRNSYS. Foram comparados resultados para os modelos de irradiação incidente em superfície inclinada, do coletor solar e do sistema completo. Para isto foram simulados sistemas localizados em quatro cidades distintas com climas diferentes. O tempo total usado nas simulações foi de um ano e os resultados das comparações dos valores resultantes foram considerados satisfatórios. / This paper presents the development of a software that simulates the thermal performance of a solar water heating system with forced circulation, suitable for buildings. The implemented model computes the mass and energy balance in the thermal tank every hour. Its input data are values from a typical meteorological year of a chosen location and the hot water load. The system components are the thermal tank, the solar collector and the circulation pump. The Swera project was used as the meteorological database, which contains files in the standard TMY format. Those are available on the internet for a number of cities, including several Brazilian locations. A model for the network water supply temperature was proposed. It is related with the ground temperature, available in the data input files. The validation of the models used results obtained by the commercial simulation software TRNSYS. Results for the incident radiation on tilted surface, the solar collector and the complete system models were compared. For that, systems were simulated in four cities with different climates. The total time used in the simulations was one year and the results obtained from this comparison were satisfactory.

O presente trabalho consiste em um estudo experimental sobre o efeito do controle de vazões em sistemas de aquecimento solar de água em instalações com grande número de coletores, onde o gradiente de temperatura não é suficiente para circular a água por termossifonagem. Foi avaliado o desempenho de todo o sistema sob diferentes condições de insolação, de vazão, de diferenciais de temperatura entre os coletores e o reservatório, em regime não permanente. Os resultados experimentais foram comparados com a equação de rendimento dos coletores, para condições de regime quase permanente, obtida segundo a norma da ABNT - NBR 10184/1988. Os ensaios foram realizados em duas baterias de testes, cada uma composta de dois coletores industrializados e um reservatório isolado termicamente. Em uma destas baterias, o fluxo de água entre os coletores e o reservatório ocorreu por termossifonagem, isto é, sem nenhuma restrição à vazão; na outra bateria, a vazão foi controlada por um registro e uma bomba hidráulica. Um sistema de automação coletou e processou os dados de forma a permitir a execução dos controles desejados, inclusive a simulação de consumo de água quente. O sistema com circulação natural, isto é, por termossifão, demonstrou ter uma grande habilidade de se adaptar à disponibilidade de energia com as temperaturas da água armazenada, por meio da otimização da velocidade da troca de calor. Foi desenvolvido, tomado como referência o escoamento por termossifão, um modelo de operação para sistemas diretos ativos que calcula a vazão com base no monitoramento das temperaturas das extremidades das tubulações que interligam o reservatório e os coletores, temperatura do ar, radiação solar disponível e vazão no instante anterior. O modelo foi testado experimentalmente e a operação do sistema ativo resultou em significativa melhora a eficiência. / The focus of this work is the experimental study of the effect of water control discharge in solar water-heating systems with a large number of collectors where the temperature gradient is not sufficient for thermosiphon water circulation. The performance of the system was evaluated under different conditions of solar radiation, flow rate, temperature differential between solar collectors and the storage tank and under transient conditions. The results were compared to a collector\'s performance equation of the quasi-steady-state model according to ABNT-NBR 10184/1988 standard. The tests were carried out on two systems each one constituted of two manufacturing collectors and one thermal tank. In one of these systems the flow between the collectors and storage occurred by thermosiphoning, i.e., by natural convection and without discharge restrictions. In the other, the flow control was done by means of a valve and a pump. In order to allow the execution of the desired controls, including hot water consumption, data were colleted and controlled through an automation system. The system of natural circulation shows a great ability to adaptation of disposal energy with water temperature stored, through velocity of heat exchange optimization. An operation model was developed, having thermosiphoning water circulation as reference, for active direct circulation systems that calculate the discharge taking into consideration the monitoring of the differential temperature between solar collectors and the storage tank, the air temperature, solar radiation available and the flow rate on previous time interval. This model was experimentally tested and resulted in a significant improvement in performance of the system operation.

Orientador: José Antonio Siqueira Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T16:32:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Florio_JoaoLuiz_M.pdf: 3876077 bytes, checksum: 656fc1412001c5a7dcda51118870e94a (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Mais de 90% dos sistemas de aquecimento de água por energia solar instalados no Brasil (número superior a 700.00 instalações) são do tipo convencional por circulação passiva. Esse tipo de instalação apresenta boa performance, aliada à simplicidade de funcionamento. Considerando-se que aproximadamente 8% da energia consumida em nosso país é para o aquecimento de água residencial, trata-se de uma excelente alternativa ecológica de economia de energia. Em períodos de baixa insolação, o usuário pode contar com um aquecimento auxiliar através de um resistor instalado no interior do reservatório (boiler).Nesta situação a temperatura da água até atingir o valor de desligamento do termostato de segurança do sistema.Não havendo o acompanhamento da temperatura, o sistema entra num regime de funcionamento de sucessivos períodos e aquecimento e resfriamento (por perdas de calor), até que o usuário lembre-se de desligar o disjuntor. Este trabalho apresenta uma solução economicamente viável de se melhorar essa situação, fazendo-se uso da eletrônica microcontrolada. Assim, pode-se monitorar o aquecimento da água pelo resistor auxiliar através de sensores do tipo NTC, propiciando uma economia de até 25% na conta mensal, além de outras comodidades. Possuindo três modos de operação : temporizado (atua como timer), termostato (termostato ajustável pelo painel) e programado (o usuário determina o momento de uso e a temperatura desejada da água) , o sistema é constituído por console de controle e unidade de potência. O sistema é de fácil instalação, constituindo uma alternativa viável para se melhorar significativamente a performance dos sistemas atuais / Abstract: Over 90% of heating water by solar energy installed in Brazil today (more than 700,000 facilities ) are of the conventional type passive thermosyphon. This type of installation has good performance and the simplicity of operation. Considering that approximately 8% of energy consumed in our country is for heating domestic water, this is an excellent alternative of ecological energy saving. In periods of low insolation, the user can rely on an auxiliary heating through a resistor installed inside the tank (boiler), powered through a circuit breaker. In this situation, with no one monitoring , the water temperature rises until it reaches the value of shutting down the thermostat's security system, which in most cases is set at 55 ° C. Without the monitoring of temperature, the system enters a regime of operation of successive periods of heating and cooling (for heat loss), until the user remember to turn off the breaker. This paper presents an economically viable solution to improve that, by making use of electronics microcontroller. Thus, one can monitor the water heating aid through the resistor sensor NTC, providing savings of up to 25% on the monthly bill, and other amenities. With three modes of operation: timer (operates as a timer), thermostat (panel adjustable thermostat ) and programmed (the user determines the time of use and temperature of the water), the system consists of the control console and power unit. The system is easy to install, providing a viable alternative to significantly improve the performance of current systems / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Ennio Peres da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T02:08:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_RodolfoDamasiode_M.pdf: 3152478 bytes, checksum: a4e0e80e4ac1f8804a7b3aa8589139b4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A busca por meios de geração de energia para atender às necessidades humanas com menores impactos sociais e ambientais é constante. A geração de energia elétrica por meio de fontes renováveis na forma distribuída, ou não centralizada, é um meio ou método de minimizar tais impactos. O objetivo da pesquisa foi analisar a viabilidade econômica, frente a tarifa de energia elétrica das concessionárias locais, da utilização de sistemas de geração solar em residências brasileiras situadas nas capitais dos estados, na capital federal, Brasília e na cidade de Campinas (SP). Diferentes situações de dimensionamento foram utilizadas para dois tipos de sistemas: um sistema fotovoltaico puro, para atender toda a necessidade energética da residência, incluindo o chuveiro elétrico, e um sistema solar híbrido, composto por aquecimento solar para atender a demanda por água quente no banho em conjunto com geração fotovoltaica para atender as necessidades em equipamentos elétricos. As situações de dimensionamento utilizadas foram três, onde em cada uma o sistema fotovoltaico foi projetado para uma determinada produção de energia. Os sistemas fotovoltaico e de aquecimento solar foram dimensionados com o auxílio dos softwares PVSyst e Dimensol, respectivamente. O custo total dos sistemas foi estimado a partir de pesquisa em lojas com endereço eletrônico na rede de computadores e de orçamentos fornecidos por empresas do ramo. Determinou-se o preço final da energia elétrica convencional para todas as cidades a partir da tarifa definida pela ANEEL, do valor médio do PIS efetivo cobrado pelas concessionárias e da alíquota de ICMS que os governos estaduais recolhem. Após realizados os cálculos, chegou-se ao resultado de que somente nas cidades de Macapá (AP) e Boa Vista (RR), devido principalmente ao baixo custo das tarifas de energia elétrica, o usuário não economizaria com a instalação dos sistemas. Porém, em cidades de elevada tarifa, como Belém (PA) e Belo Horizonte (MG), o usuário pagaria cerca de R$ 0,30 por quilowatt hora consumido a menos / Abstract: The search for power generation means to meet human needs with lower social and environmental impacts is constant. The distributed generation of electricity by renewable energies is a method to minimize those impacts. The research aimed to analyze the economic viability against local electricity tariff of the use of solar power generation systems in Brazilian households located in the capitals of the states, in the federal capital, Brasilia, and in the city of Campinas (SP) Different sizing situations were used for two types of systems: a pure PV system to meet all the energy needs of the residence, including electric shower, and a hybrid solar system, consisting of solar heating to meet the demand for hot water in the bath together with photovoltaic generation to meet the needs in electrical equipment. Sizing situations used were three, where in each one the PV system is designed for a certain production of energy. The photovoltaic systems and solar heating were sized with the help of the softwares PVSyst and Dimensol, respectively. The total cost of the systems was estimated by a research in webstores and budgets provided by companies in the field. Was determined the final price of conventional electricity to all cities from the tariff set by ANEEL, the average value of the effective PIS charged by concessionaires and ICMS aliquot that state governments collect. After performing the calculations, came to the result that only the cities of Macapa (AP) and Boa Vista (RR), mainly due to the low cost of electricity tariffs, the user does not save due to the installation of the systems. However, in cities of high tariff, as Belém (PA) and Belo Horizonte (MG), the user would save about R$ 0.30 per quilowatt-hour / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

O objetivo desta dissertação é propor diretrizes de projeto para integração do sistema de aquecimento solar (SAS) em edificações residenciais com base na abordagem do desempenho. O trabalho restringe-se ao sistema de água para abastecimento doméstico, composto por coletores planos fechados sem concentração. A investigação teórica é fundamentada na bibliografia sobre o SAS no contexto brasileiro e internacional, sendo descritas as características gerais do sistema e seus componentes. Entrevistas realizadas com profissionais atuantes na área e participações em treinamentos técnicos permitiram a coleta de dados sobre projeto, dimensionamento e instalação, além da identificação das causas do baixo rendimento e das falhas recorrentes durante o uso, operação e manutenção do SAS. São apresentados os requisitos e critérios de desempenho para o projeto do SAS com base na articulação dos conteúdos de documentos técnicos, normas, recomendações de fabricantes, profissionais projetistas e centros de pesquisa sobre o tema. Esses dados foram organizados tendo como referência de escopo da norma NBR 15.575/10, destacando os requisitos relacionados: (a) à segurança estrutural, (b) à segurança contra incêndio, (c) à segurança no uso e operação, (d) à estanqueidade, (e) ao desempenho acústico, (f) à saúde, higiene e qualidade da água, (g) à funcionalidade e acessibilidade, (h) ao conforto tátil e antropodinâmico, (i) à durabilidade e (j) à manutenibilidade. A interpretação dos requisitos e critérios de desempenho, segundo a lógica do programa de necessidades, permitiu a hierarquização das necessidades dos usuários, priorizando os atributos de projeto que contribuem para o maior rendimento do sistema e para a segurança no uso, operação e manutenção do SAS. As principais diretrizes de projeto consideram os requisitos de desempenho relacionados (a) às condicionantes locais quanto à orientação solar, latitude e sombreamento (b) ao posicionamento dos elementos e componentes construtivos; (c) ao dimensionamento e arranjos espaciais da edificação. Esta pesquisa buscou fornecer elementos técnicos para o planejamento do SAS desde as fases iniciais do projeto de modo contribuir para o melhor desempenho geral do sistema. / The objective is to propose design guidelines for integrating solar heating system (SHS) in residential buildings based on the performance approach. The work is restricted to the water system for domestic supply, composed of flat plate collectors closed without concentration. The research is based on the theoretical literature on the SHS in the Brazilian and international contexts, and describes the general characteristics of the system and presents an overview of incentive programs and quality control of SHS in Brazil. Interviews with professionals of the area and participation in technical training allowed the collection of data on design, sizing and installation, in addition to identifying the causes of low performance and recurring failures during use, operation and maintenance of SHS. The requirements and performance criteria for the design of SHS are presented, based on the articulation of the contents of technical documents, standards, recommendations of manufacturers, professional designers and research on the subject. These data were organized with reference to the scope of the NBR 15.575/10, highlighting the related requirements: (a) the structural safety, (b) fire safety, (c) the safe use and operation, (d) tightness, (e) the acoustic performance, (f) health, hygiene and water quality, (g) functionality and accessibility, (h) comfort and tactile anthropometric, (i) durability and (j) maintainability. The interpretation of the requirements and performance criteria, according to the logic of the program, allowed the hierarchy of users\' needs, prioritizing the design attributes that contribute to greater system performance and safety in the usage, operation and maintenance of SAS. The main design guidelines consider the performance requirements relating to (a) the constraints on the local solar radiation, temperature and shading, (b) the positioning of elements and building components, (c) the design and spatial arrangement of the building. This study aimed to provide technical information for planning the SHS from the early stages of the project in order to contribute to better overall system performance.

Orientador: Vicente Luiz Scalon / Banca: Carlos Teófilo Salinas Sedano / Banca: Santiago Del Rio Oliveira / Resumo: As discussões recentes sobre sustentabilidade tem destacado os sistemas de aquecimento solar como alternativa adequada para aquecimento de água. Estes sistemas tem ganho notoriedade tanto para uso doméstico como no aquecimento de piscinas. Um dos aspectos que é frequentemente destacado como principal dificuldade para a sua popularização, entretanto é o custo de sua implantação. Uma das formas de reduzir este custo é minimizando o número de componentes e simplificando o sistema. Nesta linha de desenvolvimento muito tem se discutido sobre o uso de sistemas integrados coletor-armazenador (ICS). Baseando-se nestas avaliações, este trabalho pretende estudar diferentes configurações geométricas de coletores solares com armazenador integrado do tipo cubóide e verificar a influência sobre o aproveitamento de energia térmica quando se utiliza diferentes dispositivos para direcionar o fluxo de água quente. A partir de simulações numérico-computacionais é possível identificar as geometrias que apresentam melhor estratificação térmica no armazenador. A estratificação da temperatura em um armazenador é um fator extremamente importante no estudo de coletores solares, pois determina a porção de temperatura mais elevada. O modelo base, validado experimentalmente na literatura, foi utilizado com condições de fluxos de calor incidente e de perda por resfriamento constantes com boa concordância de resultados. Modificações geométricas foram implementadas e avaliadas para otimizar os parâmetros de projeto deste tipo de coletores solares integrados. Outras análises alterando o volume do sistema coletor-armazenador foram realizadas: um com 200 litros de capacidade e outro com 300 litros, de maneira a estabelecer um tamanho ótimo do sistema. Para visualizar a estratificação do armazenador... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Recent discussions highlighted the sustainability of solar heating systems as an apropriate alternative for heating water. These systems has gained prominence for both household and swimming pool heating. One aspect that is often highighted as the main obstacle to its popularity is the cost of its implementation. One way to reduce this cost is to minimize the number of components and simplifying the system. In this field of development has long been discussed about the use of integrated collector-storage (ICS). Based on these evaluations, this work analyzes different geometrical configurations of integrated solar collector-storage with storage type cuboid and the influence on the use of thermal energy when you use different devices to direct the flow of hot water. From numerical-computational simulations, the geometry with better thermal stratification in the storage can be identified. the stratification of temperature in a storage is an extremely important factor in the study of solar collectors, because it determines the portion of higher temperature. The base model, experimentally validated in the literature, was used with constant conditions of incident head flux and loss for cooling. Geometric changes were implemented and evaluated to optimize the design parameters of this type of integrated solar collectors. Further analysis by changing the volume of the collector-storage system were carried out: a 200 liter capacity and another with 300 liters, in order to establish and optimum size of the system. To view the stratification of the storage, images with the temperature profile are shown at the end of the heating and cooling periods and the following graphics show the stratification coefficient. The CFD method allowed to obtain results with good agreement with those used as the basis from the literature. Results... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre