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.

Os sistemas solares de aquecimento de água são uma forma de produção de energia não poluente, que já faz parte da matriz energética brasileira. O uso deste tipo de sistemas traz benefícios econômicos ao país e principalmente a quem os utiliza, devido à poupança no uso de outras fontes de energia para o aquecimento da água. No Brasil o aquecimento solar de água é realizado, principalmente, por coletores solares planos, tecnologia bem conhecida e fabricada no país a preços baixos. Mas atualmente há uma outra tecnologia que está sendo difundida no âmbito nacional, os coletores solares de tubos a vácuo, os quais estão sendo produzidos internacionalmente em uma escala maior, importados e comercializados a preços mais competitivos no mercado nacional. Por isto é necessário entender estes sistemas e o seu funcionamento para evitar erros na sua instalação e otimizar sua operação. Nesta dissertação é realizada uma análise comparativa de um sistema de aquecimento de água composto por um coletor solar de tubos de vidro a vácuo de extração de calor por transferência direta operando em circulação forçada com o mesmo sistema operando em circulação por termossifão. Esta comparação foi realizada determinando a energia anual que o sistema pode produzir para cada tipo de circulação, a qual foi calculada usando como referência a norma ISO 9459-2 e os dados climáticos da cidade de Porto Alegre do Estado do Rio Grande do Sul. Também foram realizadas medições da vazão em termossifão, entre o reservatório e o coletor solar, e foi determinado o coeficiente de perdas térmicas do tanque reservatório segundo os procedimentos da mesma norma. Para isto foi realizada a montagem de uma bancada experimental, com sensores e instrumentos de medida que foram calibrados. Para o sistema de aquecimento testado, os resultados mostram que o sistema trabalhando em circulação por termossifão produz maior quantidade de energia no ano do que o sistema em circulação forçada, onde se observou que a estratificação no tanque reservatório era menor. Também foi observado que a máxima vazão em termossifão para este sistema de aquecimento de água foi de 0,5 L/min. / Solar water heating systems are a method of clean energy production, which is already part of the Brazilian energy matrix. The use of these systems brings economic benefits to the country and especially who use them due to savings in the use of other sources of energy for heating water. In Brazil, the solar water heating is carried out mainly by flat solar collectors, which is a widely known technology because it is produced in the country at low prices. But recently, there is another technology that is being used named: evacuated solar collectors. These collectors are being worldwide produced on a large scale and they are imported and inserted at competitive prices in the domestic market. Therefore it is necessary to understand these systems and their operation to avoid errors in its installation and optimize their operation. In this work, it is accomplishing a comparative analysis of a solar water heating system composed by a water-in-glass evacuated tube solar collector working in forced circulation with the same system working in thermosyphon circulation. This comparison was performed by determining the annual energy that the system can produce for each type of circulation, which was calculated based on the ISO 9459-2 standard and the climatic data of the Porto Alegre city, state of the Rio Grande Do Sul. Also, it was performed thermosyphon measurements between the thermal reservoir and the solar collector, and it was calculated the heat loss coefficient from the reservoir tank according to the procedures of ISO 9459-2 standard. To do so, a testing bench was made, with sensors and measuring instruments which were calibrated before use. For the heating system tested, the results show that the system with thermosyphon circulation produces more annual energy than the forced circulation system where the water temperature stratification in the thermal reservoir was lower. Also, it was observed that the maximum thermosyphon flow for this solar water heating system was 0,5 L/min.

Com o aumento do consumo de energia elétrica no Brasil, em função de fatores como o aumento da renda per capita e o maior acesso da população aos sistemas de suprimento, justifica-se a procura por fontes alternativas de energia. Esta Dissertação aborda o consumo energético residencial e analisa o papel do aquecimento de água para banho, que representa uma sobrecarga para infraestrutura elétrica no Brasil. O trabalho apresenta uma visão crítica em relação à predominância da eletricidade nesse uso final da energia, já que mais de 80% das residências brasileiras aquecem água para banho com chuveiros elétricos. Propõe-se a utilização de gases combustíveis para o aquecimento de água em residências, identificando que, em vários países do mundo, esse é um uso energético relativamente trivial dos gases combustíveis. A mera comparação internacional peca, porém, em não identificar as particularidades do sistema energético nacional, dentro das quais insere-se a predominância da eletricidade no aquecimento de água. O trabalho descreve os aspectos históricos, sociais, tecnológicos e econômicos que sustentam essa situação e apresenta as dificuldades que inibem iniciativas de promoção da substituição da eletricidade por gases combustíveis nesse serviço energético. A discussão é apresentada por meio da metodologia \"SWOT\", que conduz a uma análise comparativa abrangente entre os chuveiros elétricos e os aquecedores a gás. A metodologia utilizada é sintetizada e sua aplicação enfatiza quatro aspectos principais: tecnológicos, regulatórios, culturais e econômicos. A partir dos resultados apresentados, a Dissertação recomenda ações específicas para cada uma das quatro dimensões analisadas, que permitam ampliar a utilização do uso de gases combustíveis para aquecimento de água nas residências brasileiras, diversificando, portanto, a matriz energética desse segmento e reduzindo a participação relativa da eletricidade. O trabalho encerra com sugestões de temas cuja pesquisa merece ser aprofundada, bem como indicando que várias das críticas aqui apresentadas também são relevantes para a discussão do papel da energia solar térmica em ambientes residenciais no Brasil. / With the increase in electricity consumption in Brazil, due to factors such as increased per capita income and greater access of the population to supply systems, is justified the search for alternative energy sources. This dissertation adresses the residential energy consumption and examines the role of heating water for bathing, which is a burden on electrical infrastructure in Brazil. The paper presents a critical view of the predominance of electricity in final energy use, since more than 80% of Brazilian homes heat water to bath with electric shower. It is proposed the use of combustible gases for heating water in homes, identifying that in many countries, this is a relatively trivial energy use of mere international comparison sins, but not to identify the particularities of national energy system, within which is part of the dominance of electricity in water heating. The work describes the historical, social, technological and economic aspects that sustain this situation and shows the difficulties that inhibit initiatives to promote the substitution of electricity for combustible gases that energy service. The discussion is presented through the SWOT methodology, leading to a comprehensive comparative analysis of the electric showers and gas heaters. The SWOT methodology is synthesized and its application emphasizes four main aspects: technological, regulatory, cultural and economic. From the results presented, the dissertation recommends specific actions for each of the four dimensions analyzed, which can widen the use of the use of domestic gas for water heating in the Brazilian households, diversifying therefore the energy matrix of this segment and reducing the share on electricity. The work concludes with suggestions for topics whose research deserves to be thorough as well as indicating that several of the criticisms presented here are also relevant to the discussion of the role of solar energy in residential environments in Brazil.

Os sistemas de aquecimento solar de água têm sido amplamente utilizados no Brasil para uso doméstico em residências unifamiliares, aproveitando a energia potencial da água do reservatório superior e o fenômeno da termossifonagem para a circulação da água quente. Entretanto estes sistemas de aquecimento de água normalmente são dimensionados através de tabelas fornecidas pelos fabricantes que indicam o número de placas em função do tamanho da família e do número de pontos de utilização de água quente. Esse dimensionamento é muito mais baseado na intuição e experiência dos fabricantes do que em dados científicos. Por isso este trabalho desenvolveu um modelo de otimização para projetos de sistemas de aquecimento solar de água, utilizando uma rotina de simulação numérica em longo prazo em regime transiente. O dimensionamento otimizado fornece a inclinação e a área da placa coletora que resultam no mínimo custo ao longo da vida útil do equipamento. Este custo engloba gastos com a instalação, manutenção e uso de energia auxiliar. O procedimento computacional foi executado com características específicas do projeto, tais como:condições climáticas locais, perfil de demanda de água quente, orientação da placa coletora e a temperatura desejada para o armazenamento da água quente. Foi estudado um sistema de aquecimento solar da água por termossifão com placas coletoras planas para o clima de São Paulo. Este modelo busca facilitar o dimensionamento dos sistemas de aquecimento solar de água para os projetistas, nas condições reais de cada projeto. / Solar water heating systems have been widely used in Brazil for domestic purposes in single-family residences, taking advantage of the potential energy of the water of the superior reservoir and the phenomenon of the termosyphon for the circulation of the hot water. However these solar water heating systems are usually design through tables supplied by the manufacturers that indicate the number of flat plates collectors in function of the size of the family and of the number of points of use of hot water. That design is much more based on the intuition and on the manufacturers’ experience than in scientific data. Therefore this work has developed an optimization model for projects of solar water heating systems, using a routine of a long-period numeric simulation in flow transient. The optimized design supplies the inclination and the area of the flat plate collector that results in the minimum cost over the equipment’s lifetime. This cost includes expenses with the installation, maintenance and use of auxiliary energy. The computational procedure was executed with specific characteristics of the project, such as: local climatic conditions, profile of the hot water’s demand, orientation of the flat plate collector and the temperature wanted for the storage of the hot water. It was studied a solar water heating system by termosyphon with flat plate collector for the climate of São Paulo. This model search to facilitate the design of the solar water heating systems for the designers, of each project’s real conditions.

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-07-14T14:56:26Z No. of bitstreams: 1 Claudio Soave.pdf: 7375907 bytes, checksum: 473d80e1a4fc185d6e6b38aefe29c2bc (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-14T14:56:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Claudio Soave.pdf: 7375907 bytes, checksum: 473d80e1a4fc185d6e6b38aefe29c2bc (MD5) Previous issue date: 2014-01-31 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / A energia solar é uma fonte de energia limpa e renovável que vem destacando-se no cenário mundial, em especial em países desenvolvidos como Japão, Alemanha e EUA. Uma das aplicações em que o uso da energia solar vem crescendo, atualmente, é no aquecimento de água para uso doméstico e industrial. No cenário brasileiro, há um incentivo por parte do Governo Federal para trabalhos de pesquisa que visam desenvolver tecnologias de baixo custo para o aproveitamento da energia solar térmica por famílias de baixa renda, diminuindo o consumo de eletricidade. Um sistema de aquecimento de água com energia solar é essencialmente composto por coletor e reservatório térmico. Atualmente, estes dispositivos representam a maior parte dos custos envolvidos devido ao uso de materiais nobres, tais como o aço inoxidável, o cobre e o alumínio. Para que o uso dos coletores solares seja difundido e alcance um preço de mercado compatível com a realidade das famílias de baixa renda é necessário que os custos dos materiais e dos processos de fabricação sejam reduzidos. Os polímeros são materiais sintéticos formados por grandes moléculas que possuem características técnicas específicas e desejáveis para a aplicação na construção de coletores solares, entre elas fácil moldagem, baixo peso e baixo custo. Com o objetivo de auxiliar no desenvolvimento de uma tecnologia de baixo custo e fácil instalação, este trabalho apresenta o desenvolvimento e construção de um protótipo de coletor solar utilizando material polimérico com o intuito de testar as variáveis inerentes ao processo. Foram realizadas simulações para o estudo de diversas geometrias de canais retangulares e seu impacto no desempenho térmico dos coletores e foram buscadas formas de desenho a fim de contornar o problema da baixa condutividade térmica dos polímeros. A partir dessas simulações, foi construído um protótipo de coletor solar, que foi ensaiado para determinação de seu desempenho térmico. Os resultados apresentados foram promissores, mostrando que é possível o uso desses materiais sem que haja perda significativa de eficiência, além de mostrarem que existe a possibilidade de redução de seus custos de fabricação. / Solar energy is a clean, renewable energy that is standing out on the world stage, especially in developed countries like Japan, Germany and USA. One of the applications in which the use of solar energy is currently growing is in domestic and industrial water heating. In the Brazilian view, there is an incentive from Governo Federal to research papers aiming the development of the low-cost technologies for the use of solar thermal energy in low income families, thus, there is a reduction in the electricity consumption. A solar water heating system is essentially composed of collector and thermal reservoir. Currently, these devices represent the two most of the costs involved in their use due to the fine materials and high-cost process that are employed in the manufacture of both these equipments such as steel, copper and aluminum. For the use of solar collectors is widespread and reach a market price compatible with the reality of low-income families is necessary that the cost of materials and manufacturing processes be reduced. The polymers are synthetic materials formed by large molecules that have specific technical characteristics and desirable for application in the construction of solar collectors, including easy molding, low weight and low cost. In order to assist in developing a low-cost technology and easy installation, this work presents the development and construction of a prototype solar collector using polymeric material to test the variables inherent in the use of this technology. This work makes a bibliographic study on the types of polymeric materials for possible application, as well as an analysis of appropriate geometries. Finally a simulation was performed using the computer program ESS in order to determine: thermal performance, geometry and proper materials. Based on the data generated by the program, was designed and built a prototype flat plate solar collector in polymeric material. Finally tests was performed at the Laboratory of the University of Vale do Rio dos Sinos - UNISINOS in order to determine the thermal performance of the collector.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoFerandoToniazzo.pdf: 4063087 bytes, checksum: 32e14216dde0f5bd7619d1a08ef14e8c (MD5) Previous issue date: 2016-04-04 / Fundação Araucária / This work aims to optimize a solar water heating system for use on small farms. The solar heating system to be optimized is based on a collector with conical concentrator. The principle of concentration of light in a solar funnel collector comes down in abstraction and reflection of solar radiation to central hub with a tapered inner faces reflective. The solar energy concentration area is occupied by a receiver with high thermal conductivity material, suitably isolated by transparent surfaces for forming the greenhouse, where thermal energy is transferred to a working fluid. The characterization of the system shall take place with test runs the field to relate the proposed changes as a function of system efficiency. The method is summarized in data sampling in different scenarios, which vary according to the heating system (passive and active) and solar tracking (manual and stationary). Preliminary results show the optimization of the absorber geometry and the interaction of light in a conical concentrator. The results demonstrate that the scenarios with solar tracker have higher efficiency than with fixed orientation and solar heating systems operated actively are more efficient than passive systems / Este trabalho teve por objetivo otimizar um sistema de aquecimento solar de água para uso em pequenas propriedades rurais. O sistema de aquecimento solar otimizado é baseado em um coletor com concentrador cônico. O princípio de concentração de luz em um coletor solar com concentrador cônico resume-se na captação e reflexão da radiação solar ao centro de um concentrador afunilado com faces internas refletivas. A área de concentração de energia solar é ocupada por um receptor com material de alta condutibilidade térmica, devidamente isolado por superfícies transparentes para formação do efeito estufa, onde a energia térmica é transferida para um fluido de trabalho. A caracterização do sistema se efetuou com execuções de testes a campo para relacionar as mudanças propostas em função da eficiência do sistema. A metodologia constituiu-se de amostragens de dados em diferentes cenários, os quais variaram de acordo com o sistema de aquecimento (passivo e ativo) e rastreamento solar (manual e estacionário). Os resultados demonstraram que os cenários com seguidor solar apresentaram maior eficiência do que os com orientação fixa e os sistemas de aquecimento solar operados de forma ativa foram mais eficientes do que os sistemas passivos.

Este trabalho propõe um método com objetivo de avaliar a eficiência energética de aquecedores de água residenciais de acumulação elétricos. Os aquecedores foram submetidos a um ciclo de operação simulando uma condição de uso para o cálculo da eficiência. Este ciclo de duração de um dia é composto pelas fases: produção de água quente, reaquecimento e manutenção da temperatura interna. O método foi aplicado no programa experimental e permitiu a identificação de diversos parâmetros referentes ao funcionamento dos aquecedores, tais como: perda passiva por 24 horas, produção de água quente, tempo de reaquecimento, variação da temperatura interna da água e a sua eficiência energética. / This work proposes a method with objective of evaluating the energy efficiency of electrical residential storage water heaters. The heaters were submitted to an operation cycle simulating a use condition for the calculation of the efficiency. This cycle with duration of one day is composed by the phases: hot water withdrawal, temperature recovery and standby thermal loss. The method was applied in the experimental program and it allowed the identification of several parameters regarding the operation of such heaters as: standby thermal loss per 24 hours, hot water rate output, reheating time, cyclic variation of the temperature and its energy efficiency.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of solar energy in buildings, to improve the comfort environmental conditions implies in the reduction of energy consumption. Since this is a clean, renewable and abundant energy, the use of design strategies that use the sun's energy makes the buildings more sustainable. This study aimed to develop a combined system that captures solar energy on the roof of buildings, then using this energy in two different purposes. A fraction of this power is used for heating water, and the other portion is destined for building thermal conditioning in cold periods, through a heating system that inflating the heated air. First of all, it was defined a preproject of the combined system, considering the constraints of the project and analyzed the appropriated materials and their thermal characteristics that would be used in various parts of the system. Based on this pre-design and review of the literature was possible to develop a mathematical model to evaluate the applicability of the system in the climate it was proposed, which was performed considering the July's climatic data. The results obtained shows that the heating subsystem could elevate the temperature within the residence up to 7 ° C at most, and for about 30% of hours to let the building's temperature achieved thermal comfort. In the water heating Subsystem, in the month of July, the temperature increased by 5.5 ° C and in the months of December, January, February and March the water temperature exceeds 35 ° C, we can consider that the hot water demand in these months is met without the use of electricity. Considering the month adopted as July, a month with limited solar irradiance of the year, for study pourpose, this combined system showed positive results, which will also improve for other months of the year. / O aproveitamento da energia solar em edificações, para melhoria das condições ambientais de conforto, implica na redução do consumo de energia elétrica. Considerando que essa é uma energia limpa, renovável e abundante, o uso de estratégias de projeto que utilizam da energia do sol torna as edificações mais sustentáveis. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema combinado que faz a captação de energia solar no telhado das edificações, aplicando essa energia em dois propósitos diferentes. Uma fração dessa carga térmica é utilizada para o aquecimento da água de consumo, e outra parcela é destinada para o condicionamento térmico da edificação nos períodos frios, através de um sistema de calefação dos ambientes pelo insuflamento do ar aquecido. Foi definido primeiramente um pré-projeto do sistema combinado, sendo consideradas as condicionantes do projeto e analisados os materiais mais adequados quanto as suas características térmicas para utilização nas diversas partes do sistema. Baseado neste pré-projeto e na revisão de literatura foi possível desenvolver a modelagem matemática para avaliação da aplicabilidade do sistema para o clima para o qual foi proposto, a qual foi realizada considerando os dados climáticos do mês de julho. Os resultados obtidos demonstram que o subsistema de calefação conseguiu elevar a temperatura no interior da residência em até 7 oC no pico máximo, e durante aproximadamente 30% das horas conseguiu deixar a temperatura da edificação em conforto térmico. No subsistema de aquecimento de água, para o mês de julho, a temperatura aumentou em 5,5 oC, nos meses de dezembro, janeiro, fevereiro e março a temperatura da água ultrapassa os 35 oC, podemos considerar, que a demanda de água quente, nesses meses seja suprida sem o uso de energia elétrica. Considerando que o mês adotado é julho, mês com irradiância solar mais limitada do ano, para a região do estudo, o sistema combinado proposto apresentou resultados positivos, os quais vão ainda melhorar para os outros meses do ano.

Submitted by CRISTIANO PANSANATO null (pansanato.cristiano@gmail.com) on 2017-01-12T21:03:45Z No. of bitstreams: 1 Cristiano Pansanato - Dissertação de Mestrado - 2016.pdf: 4251034 bytes, checksum: f23b5995e15e89e575b69d4b742fb372 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-16T18:33:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pansanato_c_me_bauru.pdf: 4251034 bytes, checksum: f23b5995e15e89e575b69d4b742fb372 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T18:33:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pansanato_c_me_bauru.pdf: 4251034 bytes, checksum: f23b5995e15e89e575b69d4b742fb372 (MD5) Previous issue date: 2016-12-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A busca mundial for fontes de energia que garantam um crescimento sustentável tem marcado o século XXI. Nesse cenário, o Brasil é beneficiado, com diversas fontes de energias viáveis nas condições atuais e outras promissoras num cenário de médio e longo prazo. A utilização da energia solar convertida em energia térmica ou elétrica apresenta-se como uma destas alternativas. Explorar a energia solar de forma viável economicamente e melhorar a eficiência de captação e transformação são os grandes desafios que se apresentam. Neste contexto, este estudo se propôs a analisar experimentalmente o desempenho de um Sistema Acoplado, composto por coletores planos com e sem cobertura. O objetivo é reduzir o custo de implantação de um sistema de aquecimento, uma vez que o os coletores sem cobertura são mais baratos. Além disso, dependendo das características de implantação, é ainda possível aumentar a eficiência global do sistema através de um pré-aquecimento da água no coletor sem cobertura, aproveitando a maior eficiência térmica para temperaturas de operação próximas a do ambiente. Para estudo do Sistema Acoplado, um outro sistema composto apenas por coletores com cobertura foi montado e denominado Sistema Simples. Desta forma, com os dois aparatos montados e devidamente instrumentados foi possível obter resultados para as mesmas condições ambientais de teste. Assim, diversos esquemas de controle também puderam ser testados e analisados tanto na operação do Sistema Acoplado como do Sistema Simples. Resultados comparativos avaliando as condições de saída, energia útil e armazenada e eficiências térmicas foram apresentados e comparados para os dois sistemas. / The global search for energy sources that ensure sustainable growth has marked the 21st century. In this scenario, Brazil is benefited, with several viable sources of energy under current conditions and other promising sources in a medium and long-term scenario. The use of solar energy converted into thermal or electric ones presents itself as one of these alternatives. Using solar energy in a cost-effective way and improving the performance for capturing and transforming are the major challenges nowadays. In this context, this study proposed to analyze experimentally the performance of a Coupled System, composed by glazed and unglazed flat collectors. The purpose of this system is to reduce the installation costs of a heating system, since the unglazed collectors are less expensive. In addition, depending on its implementation characteristics, it is possible to increase the overall efficiency of the system by preheating the water in an unglazed collector, taking advantage of its higher thermal efficiency at nearby operating and ambient temperatures. For analysis of Coupled System, another system composed only of glazed collectors was assembled and denominated as Simple System. In this way, with the two devices mounted and instrumented some results can be obtained for the same environmental test conditions. Thus, several control schemes could also be tested and analyzed in the operation of both systems. Comparative results evaluating the output conditions, useful and stored energy and thermal performances are presented and compared for the systems.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-25T19:15:24Z No. of bitstreams: 1 VANIA CARNEIRO RIBEIRO – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 6758499 bytes, checksum: f6441b3310f7bd423e3a63345d7f9097 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T19:15:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VANIA CARNEIRO RIBEIRO – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 6758499 bytes, checksum: f6441b3310f7bd423e3a63345d7f9097 (MD5) Previous issue date: 2015 / Capes / A substituição de materiais feitos de vidro e metais por materiais poliméricos está crescendo de forma significativa e o policarbonato é um termoplástico amorfo e de alta transparência, mais leve que o vidro e possui uso bastante diversificado em sua cadeia produtiva. O presente trabalho consiste em um estudo experimental para comparação de eficiência de um sistema de aquecimento de água por energia solar, utilizando um coletor solar plano, operando em regime de circulação forçada. Para análise de tal comparação, serão testadas duas configurações: na primeira será utilizado o coletor solar plano com cobertura de policarbonato alveolar cristal com 4 mm de espessura. Para a segunda montagem experimental será utilizada o mesmo coletor plano, agora com a cobertura de vidro cristal também de 4 mm de espessura. A avaliação de desempenho se dará pela comparação da eficiência térmica para as condições anteriormente propostas (policarbonato e vidro). Para determinação da eficiência em cada um dos sistemas, serão utilizadas medições diárias das condições de insolação em W/m2 (calor disponibilizado pelo sol), medições de vazão mássica do sistema a cada intervalo de tempo (10 minutos), e cálculo do calor ganho em cada intervalo de tempo pela placa de aquecimento pela diferença de temperatura inicial e final desta. Com esta avaliação espera-se definir a melhor montagem (policarbonato ou vidro) a ser utilizada para futuros projetos de coletores solares planos. / The substitute materials made of glass and metal polymeric materials is growing significantly and the polycarbonate is an amorphous thermoplastic, high transparency, lighter than glass and has a highly diversified use in its supply chain. This work consists of an experimental study to compare the efficiency of heating system solar water using a flat solar collector, operating under forced circulation. For analysis of such a comparison will be tested two configurations: first the flat solar collector with coverage polycarbonate crystal with 4 mm thick is used for the second experimental set up is the same collector used now covering also crystal glass 4 mm thick. The performance evaluation will be done by comparing the thermal efficiency for the conditions previously proposed (polycarbonate and glass). To determine the efficiency of each system, daily measurements of insolation W/m2 (available heat from the sun), mass flow measurements of the system at each time interval (10 minutes) and heat calculation in each time interval by the heating plate by the initial and final temperature difference of there. With this evolution is expected to set the best fitting (polycarbonate or glass) to be used for future solar flat plate collectors projects.