Este trabalho apresenta uma metodologia de avaliação da incerteza associada à medição do desempenho térmico de coletores solares térmicos, utilizados em aquecedores de água residenciais. A determinação desta grandeza tem influência direta na estimativa da fração solar obtida pelo sistema, e consequentemente no tempo de retorno sobre o investimento do mesmo. Coletores solares planos, construídos a partir de perfis de alumínio, com absorvedores metálicos, pintura preta não seletiva, tubulação interna de cobre, cobertura de vidro simples e isolante térmico na parte traseira, foram ensaiados individualmente em laboratório para determinação do seu desempenho. O procedimento adotado foi o indoor, onde os ensaios são realizados sob um simulador artificial de radiação solar, e envolveu a configuração da câmara de testes, estabilização das variáveis ambientais, ensaios das amostras, cálculo do desempenho térmico e estimativa da sua incerteza associada. Esta última levou em consideração as contribuições da instrumentação empregada, da estabilidade temporal das condições de contorno para realização das medições e do método estatístico utilizado na determinação da curva de desempenho térmico do coletor. Ao final do estudo foram ponderados os limites aceitos pelo programa de etiquetagem brasileiro de coletores em comparação com os resultados obtidos. / This work presents a methodology for assessing the thermal performance uncertainty of solar collectors used in residential water heaters. The uncertainty has a direct influence on the solar fraction prediction and consequently on its payback time. Flat solar collectors, built in aluminum frames, metallic absorber with non-selective black paint, copper pipes, single glass cover and thermal insulation on the back, were tested individually at the laboratory to measure their performance. The test procedure was the indoor, performed on an artificial solar simulator, and included the test chamber set-up, environmental variables control, sample testing, thermal performance calculating and its uncertainty estimate. The latter considered the instrumentation, temporal stability of variables and the statistical method used on the collectors thermal performance curve fitting. The study also compared the results obtained with the performance limits accepted by the Brazilian collector labeling program.

Este trabalho apresenta uma metodologia de avaliação da incerteza associada à medição do desempenho térmico de coletores solares térmicos, utilizados em aquecedores de água residenciais. A determinação desta grandeza tem influência direta na estimativa da fração solar obtida pelo sistema, e consequentemente no tempo de retorno sobre o investimento do mesmo. Coletores solares planos, construídos a partir de perfis de alumínio, com absorvedores metálicos, pintura preta não seletiva, tubulação interna de cobre, cobertura de vidro simples e isolante térmico na parte traseira, foram ensaiados individualmente em laboratório para determinação do seu desempenho. O procedimento adotado foi o indoor, onde os ensaios são realizados sob um simulador artificial de radiação solar, e envolveu a configuração da câmara de testes, estabilização das variáveis ambientais, ensaios das amostras, cálculo do desempenho térmico e estimativa da sua incerteza associada. Esta última levou em consideração as contribuições da instrumentação empregada, da estabilidade temporal das condições de contorno para realização das medições e do método estatístico utilizado na determinação da curva de desempenho térmico do coletor. Ao final do estudo foram ponderados os limites aceitos pelo programa de etiquetagem brasileiro de coletores em comparação com os resultados obtidos. / This work presents a methodology for assessing the thermal performance uncertainty of solar collectors used in residential water heaters. The uncertainty has a direct influence on the solar fraction prediction and consequently on its payback time. Flat solar collectors, built in aluminum frames, metallic absorber with non-selective black paint, copper pipes, single glass cover and thermal insulation on the back, were tested individually at the laboratory to measure their performance. The test procedure was the indoor, performed on an artificial solar simulator, and included the test chamber set-up, environmental variables control, sample testing, thermal performance calculating and its uncertainty estimate. The latter considered the instrumentation, temporal stability of variables and the statistical method used on the collectors thermal performance curve fitting. The study also compared the results obtained with the performance limits accepted by the Brazilian collector labeling program.

Deformation of materials due to heat exposure can be a challenge in vehicle design. Sun exposure and heat build up in the vehicle cabin contribute to accelerated aging of the materials used. To understand how this process affects the durability, numerical simulation is an important tool. This thesis work investigates whether it is possible to, with weather data and knowledge of how a car is used, simulate the deformation process of the trim parts due to heat exposure from the sun. To answer this question, two simulation methods have been compared: The first method is to only look at the aging of the material over time. This method is used today at Volvo Cars, but has been found to be insufficient from a number of aspects. The second method includes the effects of the reversible deformations. This method has not previously been tested in a similar context but was considered interesting as it models more true to life. In addition, the effects of modeling the car according to a virtual customer behavior, rather than stationary, were investigated. The main simulation tools used are TAITherm and Abaqus. The results show that modeling the vehicle with an imagined user routine yields a lower mean temperature as the car is cooled down when driven. The result of the comparison between the two methods shows that inclusion of the effects of the reversible deformations contribute to a better model of the aging of the trim parts due to heat exposure from the sun. / Deformation av material till följd av hög värmelast är ofta en utmaning inom fordonsdesign. Materialet i kupén exponeras både för direkt solljus och den värme som ackumuleras i det stängda utrymmet. För att få förståelse för hur denna process påverkar hållbarheten är numerisk analys ett viktigt verktyg. Föreliggande examensarbete undersöker om det är möjligt att, med väderdata och kunskap om hur en bil används, simulera deformationsprocessen i trim- delarna som uppkommer av värmexponering från solen. För att besvara denna fråga har två simuleringsmetoder jämförts: Den första metoden är att endast titta på materialets åldrande över tiden. Den används idag på Volvo Cars, men har befunnits vara otillräcklig utifrån ett antal aspekter. Den andra metoden inkluderar effekterna av de elastiska deformationerna av materialet. Denna metod har inte tidigare prövats i ett liknande sammanhang men bedömdes intressant då den modellerar mer verklighetstroget. Dessutom undersöktes effekterna av att modellera bilen enligt ett virtuellt kundbeteen- de snarare än som stillastående. De huvudsakliga simuleringsverktygen som använts här är TAITherm och Abaqus. Resultaten visar att modellering av fordonet med en tänkt användarrutin ger en lägre medeltemperatur eftersom bilen kyls ner när den körs. Resultatet av jämförelsen mellan de två metoderna visar att inkludering av effekterna av de elastiska deformationerna bidrar till en bättre modellering av åldrandet av trimdelarna till följd av värmexponering från solen.