Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mauricio Medeiros.pdf: 2573107 bytes, checksum: 1e5a17966417b43d576f37b4837c682b (MD5) Previous issue date: 2012-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work was developed at the State University of West of Paraná UNIOESTE, campus de Cascavel and was aimed at developing a computer program to simulate and scale, optimally, a system of solar water heating. To determine the efficiency parameters of the system were installed three solar collectors of 1.05 m2 each, brand Pro Sol, coupled to a thermal reservoir of 200 liters, containing electrical resistances auxiliary 2000 W. The system works by using thermosyphon, and was installed in a metal bracket fixed to the ground, oriented to the north at an angle of 35 degrees from the horizontal. We collected hourly data of solar radiation and water temperatures, and evaluated two scenarios. In the first scenario, it was considered system utilization auxiliary heating controlled by a thermostat, which linked and hang up the electrical resistances as the temperature of water in boiler oscillated around of temperature of consumption (40 º C). In the second scenario, it was considered the system to power auxiliary heating only in timetables of water consumption, when the water temperature in boiler was lower than the temperature of consumption. Coefficients were calculated heat loss in the solar collector and storage tank, the heat removal factor of solar collector and the overall efficiency of the heating system installed. These calculated parameters and other data collected were used in software developed for simulation and design in order to satisfactorily meet the needs of hot water consumption, and minimize the total installation costs and energy consumption. Finally, these system costs solar heating were compared to costs of an electric shower conventional. The results obtained were as follows: coefficient of heat loss in the solar collector (5,45 Wm-2ºC-1), coefficient of heat loss in the thermal reservoir (5,34 Wm-2ºC-1), removal factor heat of the solar collector (0.78) and overall system efficiency (31%). The times of return on capital invested in the solar heating system (compared to a conventional electric shower), for the two scenarios of use, were, respectively, 11.45 years and 7.81 years. / Este trabalho foi desenvolvido na Universidade Estadual do Oeste do Paraná UNIOESTE, campus de Cascavel, e teve por objetivo principal o desenvolvimento de um programa computacional para simular e dimensionar, de forma otimizada, um sistema de aquecimento solar de água. Para determinar os parâmetros de eficiência do sistema, foram instalados três coletores solares de 1,05 m2 cada, da marca Pro Sol, acoplados a um reservatório térmico de 200 litros, contendo resistências elétricas auxiliares de 2000 W. O sistema utilizado funciona por termossifão, e foi instalado em um suporte metálico fixado ao solo, com orientação para o norte, num ângulo de 35º em relação à horizontal. Foram coletados dados horários de radiação solar e temperaturas da água, e avaliados dois cenários. No primeiro cenário, considerou-se a utilização do sistema de aquecimento auxiliar controlado por um termostato, que ligava e desligava as resistências elétricas conforme a temperatura da água no boiler oscilava em torno da temperatura de consumo (40ºC). No segundo cenário, considerou-se o acionamento do sistema de aquecimento auxiliar somente nos horários de consumo de água, quando a temperatura da água no boiler estivesse menor que a temperatura de consumo. Foram calculados os coeficientes de perda de calor no coletor solar e no reservatório térmico, o fator de remoção de calor no coletor solar e a eficiência global do sistema de aquecimento instalado. Esses parâmetros calculados, e os demais dados coletados, foram utilizados no software desenvolvido para simulação e dimensionamento, de maneira a atender satisfatoriamente às necessidades de consumo de água quente, e minimizar os custos totais de instalação e consumo de energia elétrica. Por fim, esses custos do sistema de aquecimento solar foram comparados aos custos de um chuveiro elétrico convencional. Os resultados obtidos foram os seguintes: coeficiente de perda de calor no coletor solar (5,45 Wm-2ºC-1), coeficiente de perda de calor no reservatório térmico (5,34 Wm-2ºC-1), fator de emoção de calor do coletor solar (0,78) e eficiência global do sistema (31%). Os tempos de retorno do capital investido no sistema de aquecimento solar (em comparação a um chuveiro elétrico convencional), para os dois cenários de utilização, foram de, respectivamente, 11,38 anos e 5,73 anos.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcosAVC_DISSERT.pdf: 920275 bytes, checksum: a0516528db6ebb50b81e76b753287023 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / The use of reflective surfaces functioning as thermal insulator has grown significantly over the years. Reflective thermal insulator are materials that have several characteristics such as low emissivity, low absorptivity and high reflectivity in the infrared spectrum. The use of these materials has grown a lot lately, since it contains several important radioactive properties that minimize the heat loss of thermal systems and cooling systems that are used to block the heat on the roof of buildings. A system made of three surfaces of 316 stainless steel mirror was built to analyze the influence of reflective surfaces as a way to reduce the heat loss and thereby conserve the energy of a thermal system. The system was analyzed both with and without the presence of vacuum, and then compared with a system that contained glass wool between the stainless steel mirror walls, since this isolator is considered resistive and also broadly used around the world in thermal systems. The reflectivity and emissivity of the surfaces used were also measured in this experiment. A type K thermocouple was fixed on the wall of the system to obtain the temperature of the stainless steel mirror surfaces and to analyze the thermal behavior of each configuration used. The results showed an efficiency of 13% when the reflective surfaces were used to minimize the heat loss of the thermal system. However, the system with vacuum had the best outcome, a 60% efficiency. Both of these were compared to the system made of glass wool as a thermal insulator / O uso de superf?cies refletivas funcionando como isolante t?rmico tem crescido de forma significativa nos ?ltimos anos. Os isolantes t?rmicos reflexivos s?o materiais que possuem como caracter?sticas, baixa emissividade, baixa absortividade e elevada refletividade no espectro do infravermelho. A utiliza??o desses materiais ? uma alternativa que vem sendo incrementada a cada dia, uma vez que esse tipo de isolante tem propriedades radiantes importantes como forma de minimizar as perdas de calor em sistemas de aquecimento, como tamb?m em sistemas de climatiza??o quando se tem como finalidade o bloqueio da passagem de calor em coberturas de edifica??es. Visando analisar a influ?ncia dessas superf?cies refletivas como forma de reduzir a transfer?ncia de calor em sistemas onde se requer a conserva??o de energia, montou-se um sistema de paredes m?ltiplas de tr?s superf?cies de a?o inoxid?vel 430 espelhado, espa?adas igualmente entre si e que funcionam como barreira radiante. A an?lise foi feita no sistema com e sem a presen?a de v?cuo e comparados em seguida com an?lise feita utilizando a l? de vidro entre as mesmas, uma vez que este tipo de isolante al?m de ser considerado resistivo, ? utilizado tradicionalmente no mundo em sistemas t?rmicos. Foram tamb?m medidas experimentalmente a refletividade e emissividade das placas utilizadas. Para a obten??o das medidas de temperatura das superf?cies das chapas de a?o inox, foi inserido um termopar tipo K fixado em cada superf?cie a fim de avaliar o comportamento t?rmico para cada configura??o do sistema. Os resultados mostraram que, o uso de superf?cies refletivas como uma forma de minimizar as perdas de calor em sistemas t?rmicos teve uma efici?ncia de 13%, no entanto, o sistema com presen?a de v?cuo, foi o que obteve o melhor resultado, 60% de efici?ncia, ambos com rela??o ? utiliza??o de l? de vidro como isolante convencional