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Projeto, constru??o e an?lise de efici?ncia t?rmica de um sistema de aquecimento solar de ?gua de baixo custo

Gomes, Marcio Rodrigues 30 April 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcioRG.pdf: 2932384 bytes, checksum: c0cbe1b6236ae8739d451a6c914655ac (MD5) Previous issue date: 2010-04-30 / We studied the feasibility of using a system of Solar Water Heating (SAS) with low cost, for three configurations. In configurations I and II have the collector grid absorber composed of six PVC tubes placed in parallel on the tile cement. In configuration II, the PVC tubes were transparent cover made of plastic bottles. Configuration III uses a collector composed of 12 black HDPE pipes, supported on four cement tiles 2.44 m x 0.50 m, two by two overlapping and interspersed with a filling of glass wool, comprising an area exposed to the global radiation incident of 2.44 m2, with the top two tiles painted matte black. In this configuration, the HDPE pipes replace conventional PVC pipes painted black. The total cost of SAS for configuration III, the most economical, was around $ 150.00. For the configurations tested the system of operation was thermosyphon collector. The study showed that the proposed systems have good thermal efficiency, are easy to install and handle and have low cost compared to conventional. / Estudou-se a viabilidades de utiliza??o de um Sistema de Aquecimento Solar de ?gua (SAS) de baixo custo, para tr?s configura??es. Nas configura??es I e II o coletor possui grade absorvedora composta por seis tubos de PVC em paralelo colocados sobre uma telha de fibrocimento de 2,44 m x 0,50 m, perfazendo uma ?rea de 1,22 m2. Na configura??o II, os tubos de PVC receberam cobertura transparente confeccionadas em garrafas PETs. A configura??o III utiliza um coletor composto por 12 tubos de PEAD preto, apoiados sobre quatro telhas de fibrocimento de 2,44 m x 0,50 m, sobrepostas duas a duas e intercaladas por um recheio de l? de vidro, perfazendo uma ?rea exposta ? radia??o global incidente de 2,44m2, com as duas telhas de cima pintadas de preto fosco. Nessa configura??o, os tubos de PEAD substituem os convencionais tubos de PVC pintados de preto. O custo total desses SAS, para a configura??o III, a mais econ?mica, ficou em torno de R$ 150,00. Para as configura??es testadas o regime de funcionamento do coletor foi termossif?o. O estudo demonstrou que os sistemas propostos t?m boa efici?ncia t?rmica, s?o de f?cil instala??o e manuseio e, t?m baixo custo em rela??o aos convencionais
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Comparação entre o desempenho de um coletor híbrido térmico fotovoltaico com o de um coletor plano e um módulo fotovoltaico convencional

Ancines, Crissiane Alves January 2016 (has links)
Os aproveitamentos de energia solar em aplicações térmicas ou para a produção de energia elétrica são cada vez mais importantes, por se tratarem de fontes de energia. Os estudos acerca dessas fontes estão se intensificando, a fim de melhorar seus desempenhos e suas aplicações para as condições atuais de desenvolvimento pelo mundo. Uma dessas tecnologias que utilizam como fonte a energia solar, desenvolvida nos últimos 30 anos, é o coletor híbrido térmico fotovoltaico. Esse coletor converte a energia proveniente da radiação solar em energia térmica e elétrica, simultaneamente, com a superposição de um módulo fotovoltaico a um coletor solar de placa plana, podendo ser promissor no progresso de novas tecnologias. Um coletor híbrido térmico fotovoltaico tem sua eficiência térmica menor que um coletor térmico convencional, decorrente de uma maior perda de calor para o meio, pois, em geral, o coletor não tem proteção contra o vento, como a cobertura transparente em um coletor convencional. A eficiência elétrica desses coletores híbridos é maior quando comparada a um sistema fotovoltaico convencional, pois há um resfriamento devido à passagem do fluido na parte posterior desses módulos. Para uma avaliação dessas eficiências, no presente trabalho, foram instalados três tipos de tecnologias que utilizam a energia solar como fonte, (um módulo fotovoltaico, um coletor híbrido térmico fotovoltaico e um coletor solar de placa plana) a fim de comparar os resultados de seus rendimentos, separadamente, atribuindo as mesmas condições meteorológicas em todos eles. A eficiência térmica máxima do coletor híbrido térmico fotovoltaico teve seu valor 3 vezes menor que o do coletor de placa plana utilizado. Já a eficiência elétrica de cada módulo teve um aumento de 5,5% comparando a diferença de energia elétrica gerada ao longo de um ano. Com esses resultados, pode-se dizer que melhorias na parte térmica do coletor híbrido térmico fotovoltaico poderiam ser feitas, de forma a aumentar seu desempenho térmico sem comprometer o rendimento das suas células fotovoltaicas. / The use of solar energy for thermal application and production of electric energy is becoming more important, because it is a form of clean and renewable energy. The studies of these sources are intensifying to improve the performance of these technologies and their applications for the current conditions of the development around the world. One of this technologies using as a source solar energy, developed in the last 30 years is the photovoltaic thermal hybrid solar collector. This collector simultaneously converts the solar radiation into thermal and electrical energy, with the superposition of a photovoltaic module on a flat plate solar collector, may be promising in the progress of new technologies. That a photovoltaic thermal hybrid solar collector has a lower thermal efficiency than a conventional thermal collector, due a greater loss of heat to the environment, because in general the collector has no protection from the wind, as the transparent cover in a conventional collector. The electrical efficiency of these hybrid collectors is higher compared to a conventional photovoltaic, because their cells are cooled by the water passing in the back of the photovoltaic plate. For an evaluation of efficiencies, it were installed three types of technologies that use solar energy as energy source (a photovoltaic module, a thermal hybrid collector and a flat plate solar collector) to separately compare the results of their performance, exposing them all of the same meteorological conditions. The maximum thermal efficiency of the photovoltaic thermal hybrid solar collector was determined being three times lower value than the flat plate collector one. The electrical efficiency of each module was increased by 5.5 % comparing the difference of the electrical energy generated over a whole year. These results indicate that improvements in the thermal part of the photovoltaic thermal hybrid solar collector could be made, increasing the thermal performance without compromise their solar cells efficiency.
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Avaliação numérica e experimental da convecção natural em coletor solar de tubos evacuados

Manea, Tiago Francisco January 2016 (has links)
O coletor solar de tubos evacuados une uma alta absortividade de radiação solar a um ótimo grau de isolamento térmico. Estas características, aliadas a um custo relativamente baixo, fazem deste tipo de coletor o mais utilizado no mundo. Por isso, diversos tipos de abordagens estão sendo adotadas para descrever seu comportamento térmico. Nesta linha, este trabalho foi desenvolvido através de abordagem experimental e teórica, sendo a última subdividida em numérica por CFD e analítica. A abordagem experimental contou com a construção de uma bancada para medida de temperatura e radiação, em um coletor de 24 tubos evacuados acoplados em um reservatório de 178 L. A abordagem por CFD utilizou um modelo tridimensional transiente. Com o modelo numérico validado, utilizando resultados experimentais, simularam-se diferentes condições de operação, em termos de ângulo de inclinação, fluxo de calor sobre o coletor, tamanho do reservatório e temperatura de entrada da água. Em relação à abordagem analítica, esta é dividida em: modelo de irradiância, modelo do tubo e modelo do reservatório. O modelo de irradiância determina a distribuição da radiação solar ao longo da circunferência do tubo. Parte desta radiação é absorvida pelo coletor e transferida para água. Esta quantidade é determinada com o modelo do tubo, que é baseado no método de resistências térmicas. O modelo do reservatório descreve o comportamento térmico da água em seu interior, tanto em aquecimento quanto em resfriamento, analisando a interação energética com o coletor e com o meio externo. O desenvolvimento do modelo do tubo passa pela avaliação da vazão mássica entre o tubo e o reservatório, além disso, o coeficiente de transferência de calor por convecção no interior do tubo deve ser determinado. Tais variáveis são determinadas a partir de uma correlação para o número de Reynolds, a qual foi obtida com resultados da avaliação por CFD e é função dos números de Nusselt, Grashof e Prandtl. A correlação proposta apresentou bom ajuste com os resultados numéricos. Com a bancada de ensaio experimental foram feitas medidas de temperatura da água no reservatório ao longo de alguns dias. Para as mesmas condições do experimento, a temperatura média da água no reservatório foi estimada com resultados da integração dos modelos de irradiância, do tubo e do reservatório. A diferença entre os resultados experimental e teórico foi de 4,8% para a energia acumulada. / The evacuated tube solar collector combines high solar radiation absorptivity to a great thermal insulation degree. These characteristics, combined with a relatively low cost, make this type of collector the most used in the world. Therefore, various types of approaches are being adopted to describe its thermal behavior. In this way, this work was developed through experimental and theoretical approaches, the latter being subdivided into numeric, by CFD, and analytical analysis. For the experimental approach a test bench was built. The tests was carried on a solar collector with 24 evacuated tubes coupled to a 178 L tank, measuring temperature and solar radiation. The CFD approach used a transient three-dimensional model. After the numerical model validation using experimental data, simulations was carried over different operating conditions in terms of angle, heat flux on the collector, tank size and water inlet temperature. The analytical approach is divided into: irradiance model, tube model and tank model. The irradiance model determines the irradiance distribution of solar radiation along the circumference of the tube. Part of this radiation is absorbed by the collector and transferred to water, this amount is determined with the tube model, using the thermal resistance method. The tank model describes the thermal behavior of inside water, both in heating and in cooling, analyzing energy interaction with the collector and the external environment. The development of the tube model involves the assessment of the mass flow rate between the tube and the tank, furthermore the convection heat transfer coefficient inside the tube must be determined. These variables are determined from a correlation for the Reynolds number, which was obtained with evaluation results by CFD. Proposed Reynolds number is a function of the Nusselt, Prandtl and Grashof numbers. The correlation presented a good agreement with the numerical results. Using the experimental test bench the water temperature was measured into the tank over a few days. For the same experiment conditions, the average temperature of the water into the tank was estimated by results of integration of irradiance, tube and tank models. The difference between the experimental and theoretical results was 4.8% for the accumulated energy.
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Manufacturing process and study of a selective surface for flat plate solar collectors by using granite residue / ObtenÃÃo e estudo de uma superfÃcie seletiva para coletores solares tÃrmicos a partir de resÃduos de granito

Felipe Pereira Rodrigues 31 July 2014 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The using of alternatives materials to replace selective surfaces is a natural trend, because it usually looks for improvements on efficiency of surfaces at the same time that it tries to reduce costs. Composites are already used on obtainment of some selective surfaces, however, if the possibility to use residue that would be discarded was associated to these characteristics, providing an added-value, it would brings some benefits like a possible reduction of manufacturing costs. Thus, this thesis proposes the obtainment and study of selective surfaces for flat plate solar collectors for low cost by using residue from granite industry. Three different surfaces was studied, two of them of obtained on the laboratory, one is granite powder made and the other is a surface composed by a mixture of granite powder and CRFO (Cr0,75Fe1,25O3); the third surface is a commercial one, known as TiNOX. To perform the tests of the surfaces it was built an experimental stand, it allows simulating a solar collector conditions. The tests was performed in a stagnation condition, in other words, there wasnât any water flow inside tubes. Through this experimental apparatus it was possible to test the three surfaces simultaneously. The field tests showed that the highest temperatures were reached by granite powder surface, which reached an average temperature of 119 ÂC, while the granite powder and CRFO mixture surface reached an average of 96 ÂC. The TiNOX achieve an average temperature of 101 ÂC. The three surfaces was compared each other through an equation that gives a global heat loss coefficient. The granite powder surface was the one which achieved the lowest global heat loss coefficient. / O uso de materiais alternativos com objetivo de substituir superfÃcies seletivas à uma tendÃncia natural, pois geralmente se busca melhorias na eficiÃncia das superfÃcies ao mesmo tempo em que se tenta diminuir os custos. SubstÃncias compÃsitas jà sÃo utilizadas na obtenÃÃo de algumas superfÃcies seletivas, no entanto, se for associado a estas caracterÃsticas a possibilidade de utilizar resÃduos que iriam ser descartados, conferindo aos mesmos um valor agregado, isso traria alguns benefÃcios, como uma possÃvel reduÃÃo de custos de fabricaÃÃo. Desta forma, o presente trabalho propÃe a obtenÃÃo e o estudo de superfÃcies seletivas para aplicaÃÃes em coletores solares de placa plana de baixo custo originÃrio do resÃduo da indÃstria de granito. Foram estudadas trÃs diferentes superfÃcies, duas delas foram obtidas no laboratÃrio, a superfÃcie a base de pà de granito e a superfÃcie composta pela mistura de pà de granito e CRFO (Cr0,75Fe1,25O3); e a terceira superfÃcie foi uma superfÃcie comercial, conhecida como TiNOX. Para a realizaÃÃo dos testes foi construÃda uma bancada experimental de madeira, de forma que fosse possÃvel simular as condiÃÃes de um coletor solar de placa plana. Os testes foram feitos em condiÃÃo de estagnaÃÃo, ou seja, nÃo havia fluxo de Ãgua atravÃs de tubos no coletor. AtravÃs desse aparato experimental foi possÃvel testar as trÃs superfÃcies seletivas simultaneamente. Os testes de campo mostraram que a superfÃcie composta por pà de granito foi a que atingiu as maiores temperaturas, com uma mÃdia de atà 119 ÂC, enquanto a superfÃcie obtida com uma mistura de pà de granito e CRFO chegou a temperatura mÃdia de 96 ÂC, jà a superfÃcie comercial atingiu uma mÃdia de 101 ÂC. As superfÃcies foram comparadas atravÃs de uma equaÃÃo que fornece o coeficiente global de perda de energia tÃrmica. Os menores coeficientes foram obtidos pela superfÃcie de pà de granito
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Perspectiva de inserção de chillers termo solares no setor residencial brasileiro

Landini Junior, Clesio Lirancio January 2017 (has links)
Orientador: Paulo Henrique de Mello Sant'Ana / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2017. / O mundo contemporâneo tem intensificado esforços para responder e solucionar problemas, que embora identificados no passado, tem se tornado objeto de crescente preocupação para a humanidade. As preocupações cada vez maiores com o aquecimento global e a tendência do aumento da posse de sistemas elétricos para a climatização ambiental fazem com que a utilização de energia limpa para alimentar estes sistemas seja cada vez mais considerada como forma de contribuir para uma sociedade mais sustentável. Para isso a presente tese, diante de uma proposta interdisciplinar, descreve qual é a influência da energia termo solar no planejamento de instalações de chillers solares residenciais no Brasil. A abordagem teórica deste trabalho possibilitou estudar a energia termo solar de maneira isolada na forma de níveis de potenciais. Os resultados obtidos mostram a existência de uso de potenciais de energia termo solar no Brasil, principalmente nas regiões que compõe o cinturão solar. O custo nivelado de geração de energia termo solar obtido é suficientemente competitivo com as tarifas de eletricidade. Vários elementos apresentados no decorrer da tese são inseríveis no Fluxo das Soluções no Modelo de Kingdon e considerados no processo de formulação de políticas públicas. / The contemporary world has intensified its efforts to respond to and solve problems, which, although identified in the past, have become an object of increasing concern to humanity. The growing concern about global warming and the trend of increasing the possession of electrical systems for environmental air conditioning means that the use of clean energy to feed these systems is increasingly considered as contributing to a more sustainable society. For this, the present thesis, in view of an interdisciplinary proposal, describes what is the influence of solar thermal energy in the planning of residential solar chillers installations in Brazil. The theoretical approach of this work made it possible to study solar thermal energy in an isolated manner in the form of potential levels. The results obtained show the existence of solar thermal energy potentials in Brazil, mainly in the regions that make up the solar belt. The leveled cost of generating solar thermal power is sufficiently competitive with electricity rates. Several elements presented in the course of the thesis are insertable in the Solution Flow in the Kingdon Model and considered in the process of public policy formulation.
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Sistema de captaÃÃo de energia solar para uma torre de dessalinizaÃÃo tÃrmica com recuperaÃÃo de calor / System of captation of solar energy for a tower of thermal dessalinizaÃÃo with heat recovery

RÃgio Davis Barros Alves 02 September 2009 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This dissertation presents the experimental result of a system to absorb solar energy to heat up a desalination tower with heat recovery mechanism and a change made in the heated water distribution at the heat storage tank. The system to absorb solar energy consists of solar thermal flat plate collectors for high temperatures and it responsible for the conversion of solar radiation in thermal energy to heat up the water to be desalinated. The change made in the storage tank consists of the installation of a stainless steel pipe with holes equally spaced and arrangement to allow a better distribution of the hot water from the solar collectors in the heat storage tank. The desalination unit has two components: two high temperatures solar collectors and a desalination tower with six stages. In its operation, water is heated in the solar collectors and moves by natural convection to the storage tank, to the bottom of the tower. In the tank, the water transfers heat to the salty water in the first stage of the tower. This heated water transfer heat by evaporation, convection and radiation to the second stage and part of its energy is lost to the ambient. The condensed vapor on the walls of the stages flows down by gravity to be collected in a reservoir installed under the desalination tower. The heat received by the second stage is used to heat up the ater in this stage and the process is repeated in all stages. The performance of the desalination unit was satisfactory. The temperature in the storage tank reached values near 85ÂC and the water temperatures at the outlet of the solar collector were near 100ÂC. The daily production was 31 liters of desalinated water and the GOR-value (gain output ratio) was 1,54
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Estudo de materiais poliméricos para a plicação em coletores solares planos

Leitão, José Maurício de Moura 21 November 2018 (has links)
Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2019-03-13T15:52:53Z No. of bitstreams: 1 José Maurício de Moura Leitão_.pdf: 2775602 bytes, checksum: b3838f30f897415be8b7b629885f3a15 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-03-13T15:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 José Maurício de Moura Leitão_.pdf: 2775602 bytes, checksum: b3838f30f897415be8b7b629885f3a15 (MD5) Previous issue date: 2018-11-21 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Eficiência e economia na produção de energia são fatores-chave no desenvolvimento social e econômico de um país. A energia solar é uma fonte de energia limpa e renovável, utilizada em sua maior parte para o aquecimento de água por meio de coletores solares. Nos últimos 15 anos, os coletores solares planos vêm, devido ao apelo mundial para o uso de materiais mais facilmente recicláveis e ao baixo custo, utilizando cada vez mais materiais poliméricos, substituindo os convencionais. Para analisar quais materiais poliméricos podem ser usados em coletores solares planos, este trabalho realizou um teste de intemperismo acelerado nos materiais polissulfona (PSU), polietileno (PE) e policarbonato (PC). Destacam-se o PSU e o PE. O PSU tem o melhor resultado em relação ao nível de degradação, pois sua cadeia polimérica é composta por anéis aromáticos e fortes ligações de carbono, enxofre e oxigênio dentro da espinha dorsal do polímero. Adicionalmente, foram realizadas análises do infravermelho nos materiais envelhecidos na câmara de intemperismo acelerado pelo método ATR ou refletância total atenuada. Eles apresentaram, na cadeia molecular, pequenas mudanças nos espectros na região do infravermelho à medida que o tempo exposto na câmara de envelhecimento aumentava. Por fim, foi desenvolvida uma simulação numérica de um coletor solar plano na plataforma ESS (Engineering Equation Solver) em que foi simulado o efeito do número de tubos no absorvedor com diferentes materiais e foi simulada uma geometria de tubos de sessão quadrada no absorvedor. A simulação apresentou o melhor resultado com um absorvedor construído com 100 tubos de sessão quadrada de polissulfona, no qual a eficiência teoricamente pode chegar a 81,62%. / Efficiency and economy in energy production are key factors in the social and economic development of a country. Solar energy is a source of clean and renewable energy used for heating water through solar collectors. Over the past 15 years, due to the worldwide appeal for the use of more readily recyclable materials and their low cost, flat solar collectors have increasingly used polymeric materials to replace conventional ones. In order to assess which polymeric materials can be used in flat-plate solar collectors, an accelerated temperature test has been conducted on polysulfone (PSU), polyethylene (PE), and polycarbonate (PC). PSU and EP have stood out. PSU had the best result for degradation because its polymeric chain is composed of aromatic rings and strong bonds of carbon, sulfur and oxygen within the backbone of the polymer. Additionally, infrared analyses have been made of the materials aged in the accelerated temperature chamber according to the ATR method or attenuated total reflectance. They presented small molecular chain changes in the spectra in the infrared region as exposure time in the UV chamber increased. Finally, a numerical simulation of a flat solar collector was developed in the ESS (Engineering Equation Solver) platform in which the effect of the number of tubes in the absorber with different materials was simulated as well a geometry of square session tubes in the absorber. The simulation presented the best result with an absorber built with 100 polysulfone square session tubes, in which efficiency can theoretically reach 81.62%.
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Análise numérica de um sistema integrado coletor solar/armazenador térmico

Santos, Guilherme Henrique Sempionato Souza [UNESP] 10 August 2007 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2016-04-01T17:54:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-08-10. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:00:20Z : No. of bitstreams: 1 000505772.pdf: 2673100 bytes, checksum: 0b1ec10e248621594ebb61317344d2af (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este estudo apresenta uma análise numérica dos campos de temperaturas e velocidades d'água durante seu processo de aquecimento via calor sensível no interior de um armazenador térmico cilíndrico, aquecido lateralmente e adiabático em seu topo e base, visando o estudo da condição de operação de um aquecedor de água coletor solar-armazenador integrados (ICSSWH - Integrated Collector-Storage Water Heater). Em uma segunda análise a influência de um defletor interno é estudada pela definição dos campos de velocidades e temperaturas da água. A abordagem numérica é realizada a partir de um modelo bidimensional, transiente, não linear e em coordenadas cilíndricas, discretizada pela técnica de elementos finitos. A construção do modelo é obtida numericamente através de um código computacional desenvolvido em linguagem de programação C. Os resultados numéricos são validados. Análises transientes dos campos de velocidades e temperaturas bem como das temperaturas de mistura e velocidade de carregamento, com e sem parede interna direcionada (defletor interno) são realizadas com a finalidade de estudar a inlfuência da referida parede na convecção livre nessas condições. / This study shows a numerical analysis of the temperature and speed fields of water during the process of heating through sensible heat in the interior of a cylindric thermal storage, heated laterally and with adiabatics top and base, in order to study the operational conditions of an integrated collector-storage solar water heater (ICSSWH). In a second analysis a model with an internal baffle is created and temperature and velocity fields are analysed. The numerical study is done taking into consideration a bidimensional, transient non linear research in cylindric coordenates, discretized by the technique of finite elements. Its solution is obtained numerically through a computational code developed in a C programming language. The numerical results are validated. A transient analysis of the spped and temperature fields so as of the mixing temperatures and the charging speed, with or without the infernal baffle are carried out taking into account the aim of studying the influence of the so called wall in the free convection of those conditions.
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COLETOR SOLAR PARA PRÉ-AQUECIMENTO DO AR EM SISTEMAS DE SECAGEM ESTUDO DE CASO CURA DO TABACO / SOLAR COLLECTOR FOR AIR PRE-HEATING ON DRYING SYSTEMS CASE STUDY - CURING TOBACCO

Schuck, Martha Lisa Rodrigo 26 April 2012 (has links)
In a country like Brazil, which has a high incidence of solar radiation, the use of solar energy is an alternative that has been researched and used with many advantages. This paper presents the design, construction and evaluation of the efficiency of a flat solar collector for pre-heating the air, executed with low cost materials, to be used in drying systems. The prototype of the solar collector with gravel bed was built to be made a survey of data from temperature and relative humidity, using a recording apparatus (data loggers), and carried out the calculations for determining the useful heat provided by the collector. Since in the state of Rio Grande do Sul there are approximately 85,560 farms growing tobacco, accounting to around 91,420 curing barns, for which the widest energy source is firewood, as a case study was proposed to use this solar collector to be used as a supplementary source of heat to the existing curing barns. A case study was conducted on the curing process, verifying the wood consumption needed for each phase of the process in order to determine its energy demands. It was observed that the application of a 3sqm surface collector represented a reduction of around 5.2% in firewood consumption, which demonstrated the economic viability of the system with a time of payback of 3.4 years. / Em um país como o Brasil, que possui alta incidência de radiação solar, o uso de energia solar é uma alternativa que vem sendo pesquisada e utilizada com muitas vantagens. O presente trabalho apresenta o projeto, a construção e a avaliação da eficiência de um coletor solar plano para pré-aquecimento do ar, executado com materiais de baixo custo, a ser utilizado em sistemas de secagem. O protótipo do coletor solar com leito de britas foi construido para que fossem feitos os levantamentos dos dados de temperatura e umidade relativa do ar, utilizando-se aparelhos registradores (data loggers), e efetuaram-se os cálculos para a determinação do calor útil fornecido pelo coletor. Sendo que no Rio Grande do Sul existem aproximadamente 85.560 propriedades produtoras de tabaco, que totalizam cerca de 91.420 estufas de cura, nas quais a fonte de energia mais utilizada é a lenha, como estudo de caso foi proposta a utilização deste coletor solar como sistema suplementar como aquecimento do ar no processo de cura do tabaco em estufas a lenha existentes. Um processo de cura foi acompanhado para verificação do consumo de lenha necessário para cada fase deste, para que fosse possível determinar a sua demanda energética. Observou-se que a utilização do coletor com 3m2 de área proporcionou a redução de 5,2% no consumo de lenha, o que demonstrou a viabilidade econômica da utilização do sistema com tempo de retorno do investimento de 3,4 anos.
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Estudo t?rmico de um sistema solar de aquecimento de ?gua residencial para duas configura??es de superf?cie absorvedora

Abreu, Rivaldo Ferreira de 01 October 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RivaldoFA.pdf: 1209805 bytes, checksum: 9afe6ff3479d3f42c70975fb75c6def0 (MD5) Previous issue date: 2009-10-01 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / It presents a solar collector to be used in a system for heating water for bathing, whose main characteristics are its low cost and easy manufacturing and assembly. The absorbing surface of the collector is formed by an aluminum plate with eight flaps where they lodge PVC pipes. The catchment area of solar radiation corresponds to 1.3 meters. The collector box was made of wood, is covered by transparent glass and thermal insulation of tire chips and expanded polystyrene (EPS). Absorber tubes were connected in parallel through the use of PVC fittings and fixed to the plate by the use of metal poles and rivets. The entire absorber received paint flat black for better absorption of sunlight. The system worked on a thermosiphon assembly and absorber of the collector has been tested in two configurations: with the tubes facing up, directly exposed to the impact of sunlight and facing down, exchanging heat with the plate by conduction. It was determined the most efficient configuration for the correct purpose. The solar collector was connected to a thermal reservoir, also alternative, low-cost forming the system of solar water heating. We evaluated thermal parameters that proved the viability of the heating system studied / Apresenta-se um coletor solar a ser utilizado em um sistema para aquecimento de ?gua destinada ao banho, cujas principais caracter?sticas s?o o baixo custo e f?ceis processos de fabrica??o e montagem. A superf?cie absorvedora do coletor e formada por uma chapa de alum?nio com oito aletas onde se alojam tubos de PVC. A ?rea de capta??o da radia??o solar global corresponde a 1,3 m2. A caixa do coletor foi confeccionada em madeira, tem cobertura de vidro plano transparente e isolamento t?rmico de raspas de pneu e poliestireno expandido (EPS). Os tubos absorvedores foram ligados em paralelo atrav?s do uso de conex?es de PVC e fixados a chapa pelo uso de perfis met?licos e arrebites. Todo o conjunto absorvedor recebeu pintura de preto fosca para uma melhor absor??o da radia??o solar incidente. O sistema absorvedor funcionou em regime de termo-sif?o e o conjunto absorvedor do coletor foi testado para duas configura??es: com os tubos voltados para cima, expostos diretamente a incid?ncia dos raios solares e voltados para baixo, trocando calor com a chapa por condu??o. Determinou-se a configura??o mais eficiente para o fim proposto. O coletor solar foi conectado a um reservat?rio t?rmico, de baixo custo formando o sistema de aquecimento solar de ?gua. Foram avaliados par?metros t?rmicos que comprovaram a viabilidade do sistema de aquecimento estudado

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