ANÁLISE COMPARATIVA DE MÉTODOS PARA CÁLCULO DA PRODUÇÃO MENSAL DE ENERGIA EM COLETORES SOLARES

Autores

  • Leonardo Chamone Cardoso Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”
  • Vicente Luiz Scalon Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”

DOI:

https://doi.org/10.59627/cbens.2016.1274

Palavras-chave:

Energia Solar Térmica, Coletor Solar Plano, Eficiência Energética

Resumo

Atualmente, a aplicação da energia solar térmica para aquecimento de água é uma solução técnica e economicamente viável permitindo a redução do consumo de energia elétrica no setor residencial e comercial brasileiro. Diante disto, se faz cada vez mais necessário o domínio de metodologias que permitam quantificar a energia térmica útil produzida pelos coletores solares e determinar a sua eficiência na geração de água quente. Como uma forma de contribuir para esta meta, este trabalho desenvolve uma análise comparativa da produção mensal de energia térmica nos coletores solares em condições reais de uso. A partir de dados experimentais e teóricos, diferentes modelos foram aplicados para a determinação da produção mensal de energia. A metodologia do trabalho consistiu em monitorar um sistema de aquecimento solar residencial em funcionamento e, a partir dos dados obtidos, calcular e comparar a produção de energia térmica útil dos coletores solares baseando-se no balanço energético e no Método das Perdas. Além disso, como a radiação solar global incidente no plano do coletor solar foi monitorada, o seu valor também foi comparado ao modelo teórico. A aplicação mostrou bons resultados em grande parte dos casos, mas apresentou algumas inconveniências em determinadas situações como destacado no trabalho.

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Biografia do Autor

Leonardo Chamone Cardoso, Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”

Departamento de Engenharia Mecânica

Referências

Ammari, H.D., Nimir, Y.L., Experimental and theoretical evaluation of the performance of a tar solar water heater. Energy Conversion and Management, v. 44, pp. 3037–3055, 2003.

Ananth, J., Jaisankar, S., Experimental studies on heat transfer and friction factor characteristics of thermosyphon solar water heating system fitted with regularly spaced twisted tape with rod and spacer. Energy Conversion and Management, v. 73, pp. 207–213, 2013.

Fischer, S., Heidemann, W., Müller-Steinhagen, H., Perers, B., Bergquist, P., Hellström, B., Collector test method under quasi-dynamic conditions according to the European Standard EN 12975-2. Solar Energy, v. 76, pp. 117–123, 2004.

García, A., Martin, R.H., Pérez-García, J., Experimental study of heat transfer enhancement in a flat-plate solar water collector with wire-coil inserts. Applied Thermal Engineering, v. 61, pp. 461–468, 2013.

Hussein, H.M.S., Mohamad, M.A., El-Asfouri, A.S., Transient investigation of a thermosyphon flat-plate solar collector. Applied Thermal Engineering, v. 19, pp. 789–800, 1999.

Jaisankar, S., Radhakrishnan, T.K., Sheeba, K.N., Suresh, S., Experimental investigation of heat transfer and friction factor characteristics of thermosyphon solar water heater system fitted with spacer at the trailing edge of Left–Right twisted tapes. Energy Conversion and Management, v. 50, pp. 2638–2649, 2009.

Kalogirou, S.A., Design, construction, performance evaluation and economic analysis of an integrated collector storage system. Renewable Energy, v. 12, pp. 179–192, 1997.

Khalifa, A.-J.N., Thermal performance of locally made flat plate solar collectors used as part of a domestic hot water system. Energy Conversion and Management, v. 40, pp. 1825–1833, 1999.

Taherian, H., Rezania, A., Sadeghi, S., Ganji, D.D., Experimental validation of dynamic simulation of the flat plate collector in a closed thermosyphon solar water heater. Energy Conversion and Management, v. 52, pp. 301–307, 2011.

Wojcicki, D.J., The application of the Typical Day Concept in flat plate solar collector models. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 49, pp. 968–974, 2015.

Duffie, J. A., Beckman, W. A., 1991. Solar Engineering of Thermal Processes, John Wiley & Sons.

Benett, I. , Monthly Maps of Mean Daily Insolation for th United States, Solar Energy, 1965.

Collares – Pereira, M., Rabl, A. The average Distribution of Solar Radiation – Correlations between Diffuse and Hemispherical and between Daily and Hourly Insolation, Solar Energy, V.22, p. 155, 1979.

DNMET, Normais Climatológicas: 1961 – 1990, Brasília 1992.

Guimarães, A. P.C., Estudo Solarimétrico com Base na Definição de Mês Padrão e Sequência de Radiação Diária, Tese de Mestrado, Departamento de Engenharia Mecânica, UFMG, 1995.

Liu, B.H., Jordan, R. C. The Interrelationship and Characteristic Distribution of Direct, Diffuse and Total Solar Radiation, Solar Energy, V.4, N3 1960.

ABNT – NBR 15.569 - Sistema de aquecimento solar de água em circuito direto – Projeto e Instalação ASHARE – Active Solar Heating Systems Design Manual – ASHARAE (1988)

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Publicado

2016-12-13

Edição

Seção

Anais