FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Em aplicaÃÃes prÃticas de energia solar ativa e passiva, ou para outros fins construtivos, o revestimento superficial do material que absorve a radiaÃÃo solar tem um papel importante no que concerne à absorÃÃo e à emissÃo de radiaÃÃo solar e tÃrmica, influenciando diretamente na relaÃÃo custo-benefÃcio do equipamento. Revestimentos superficiais para as placas absorvedoras de radiaÃÃo solar, ou superfÃcies seletivas, alteram as relaÃÃes de ganho e perda de energia do equipamento e, por isso, o desempenho dos diferentes revestimentos disponÃveis, seus tipos e custos, alÃm de Ãreas potenciais de aplicaÃÃo devem ser conhecidos. Em geral, coletores de placa plana sem superfÃcies seletivas operam em temperaturas inferiores a 100ÂC, sendo utilizados no aquecimento de Ãgua, em processos de secagem, etc. Existem aplicaÃÃes prÃticas como fogÃes solares, sistemas de refrigeraÃÃo, dessalinizadores tÃrmicos onde sÃo necessÃrias temperaturas muito elevadas que sà sÃo alcanÃadas pelo uso de superfÃcies seletivas. Para alta eficiÃncia, os coletores solares devem possuir um mÃximo de absorbÃncia no espectro solar enquanto mantÃm um mÃnimo de emitÃncia no infravermelho.
Este trabalho apresenta um estudo comparativo de superfÃcies seletivas para coletores solares utilizadas nos maiores centros que utilizam energias renovÃveis. SÃo apresentadas as mediÃÃes experimentais da temperatura em placas absorvedoras e da radiaÃÃo solar global e direta incidente sobre as placas em funÃÃo do tempo. As amostras foram testadas nas condiÃÃes ambientais de Fortaleza. Os valores experimentais foram usados na determinaÃÃo dos valores para a emissividade, apÃs a realizaÃÃo de um balanÃo de energia em regime permanente nessas amostras. As temperaturas de estagnaÃÃo nas amostras foram tambÃm calculadas mostrando o desempenho desses materiais. SÃo tambÃm apresentadas as anÃlises microscÃpicas (microscÃpico eletrÃnico de varredura) das diferentes superfÃcies. Os resultados mostram claramente o desempenho das amostras quando expostas à radiaÃÃo solar e que o procedimento desenvolvido para esse trabalho pode ser utilizado na determinaÃÃo de um valor mÃdio para a emissividade tÃrmica a partir de mediÃÃes mais simples. / Em aplicaÃÃes prÃticas de energia solar ativa e passiva, ou para outros fins construtivos, o revestimento superficial do material que absorve a radiaÃÃo solar tem um papel importante no que concerne à absorÃÃo e à emissÃo de radiaÃÃo solar e tÃrmica, influenciando diretamente na relaÃÃo custo-benefÃcio do equipamento. Revestimentos superficiais para as placas absorvedoras de radiaÃÃo solar, ou superfÃcies seletivas, alteram as relaÃÃes de ganho e perda de energia do equipamento e, por isso, o desempenho dos diferentes revestimentos disponÃveis, seus tipos e custos, alÃm de Ãreas potenciais de aplicaÃÃo devem ser conhecidos. Em geral, coletores de placa plana sem superfÃcies seletivas operam em temperaturas inferiores a 100ÂC, sendo utilizados no aquecimento de Ãgua, em processos de secagem, etc. Existem aplicaÃÃes prÃticas como fogÃes solares, sistemas de refrigeraÃÃo, dessalinizadores tÃrmicos onde sÃo necessÃrias temperaturas muito elevadas que sà sÃo alcanÃadas pelo uso de superfÃcies seletivas. Para alta eficiÃncia, os coletores solares devem possuir um mÃximo de absorbÃncia no espectro solar enquanto mantÃm um mÃnimo de emitÃncia no infravermelho.
Este trabalho apresenta um estudo comparativo de superfÃcies seletivas para coletores solares utilizadas nos maiores centros que utilizam energias renovÃveis. SÃo apresentadas as mediÃÃes experimentais da temperatura em placas absorvedoras e da radiaÃÃo solar global e direta incidente sobre as placas em funÃÃo do tempo. As amostras foram testadas nas condiÃÃes ambientais de Fortaleza. Os valores experimentais foram usados na determinaÃÃo dos valores para a emissividade, apÃs a realizaÃÃo de um balanÃo de energia em regime permanente nessas amostras. As temperaturas de estagnaÃÃo nas amostras foram tambÃm calculadas mostrando o desempenho desses materiais. SÃo tambÃm apresentadas as anÃlises microscÃpicas (microscÃpico eletrÃnico de varredura) das diferentes superfÃcies. Os resultados mostram claramente o desempenho das amostras quando expostas à radiaÃÃo solar e que o procedimento desenvolvido para esse trabalho pode ser utilizado na determinaÃÃo de um valor mÃdio para a emissividade tÃrmica a partir de mediÃÃes mais simples. / In practical applications of active and passive solar energy, or other construction purposes, the coating material which absorbs solar radiation has an important role as regards the absorption and emission of thermal radiation and, directly influencing the cost benefit the product. Surface coatings for solar radiation-absorbing plate or selective surfaces, changing the relationship of gain and loss of energy of the equipment and, therefore, the performance of the various coatings available types and their costs as well as potential areas of application should be known. In general, flat plate collectors operate without selective surfaces at temperatures below 100  C, and for the heating of water in drying processes, etc.. There are practical applications such as solar cookers, refrigeration systems, thermal desalination plants where they are needed at very high temperatures that are only achieved by the use of selective surfaces. For high efficiency, solar collectors should have a maximum absorbance in the solar spectrum while maintaining a minimum infrared emittance.
This paper presents a comparative study of selective surfaces for solar collectors used in the larger centers that use renewable energy. Shows the experimental measurements of the temperature and the plates absorbing solar radiation and directly incident on the plates as a function of time. Samples were tested in environmental conditions in Fortaleza. The experimental values ​​were used in determining values ​​for the emissivity, after conducting an energy balance in steady state in these samples. The stagnation temperatures in the samples was also calculated showing the performance of these materials. Are also presented microscopic analysis (scanning electron microscopy) of different surfaces. The results clearly show the performance of samples when exposed to solar radiation and the procedure developed for this work may be used in determining an average value for the thermal emissivity measurements from simpler. / In practical applications of active and passive solar energy, or other construction purposes, the coating material which absorbs solar radiation has an important role as regards the absorption and emission of thermal radiation and, directly influencing the cost benefit the product. Surface coatings for solar radiation-absorbing plate or selective surfaces, changing the relationship of gain and loss of energy of the equipment and, therefore, the performance of the various coatings available types and their costs as well as potential areas of application should be known. In general, flat plate collectors operate without selective surfaces at temperatures below 100 Â C, and for the heating of water in drying processes, etc.. There are practical applications such as solar cookers, refrigeration systems, thermal desalination plants where they are needed at very high temperatures that are only achieved by the use of selective surfaces. For high efficiency, solar collectors should have a maximum absorbance in the solar spectrum while maintaining a minimum infrared emittance.
This paper presents a comparative study of selective surfaces for solar collectors used in the larger centers that use renewable energy. Shows the experimental measurements of the temperature and the plates absorbing solar radiation and directly incident on the plates as a function of time. Samples were tested in environmental conditions in Fortaleza. The experimental values ​​were used in determining values ​​for the emissivity, after conducting an energy balance in steady state in these samples. The stagnation temperatures in the samples was also calculated showing the performance of these materials. Are also presented microscopic analysis (scanning electron microscopy) of different surfaces. The results clearly show the performance of samples when exposed to solar radiation and the procedure developed for this work may be used in determining an average value for the thermal emissivity measurements from simpler.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:5222 |
| Date | 07 December 2001 |
| Creators | Carlos AntÃnio Silva Gomes |
| Contributors | Maria EugÃnia Vieira da Silva, Vicente Walmick Almeida Vieira, RogÃrio Pinheiro Kluppel |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia e CiÃncia de Materiais, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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