MODELAGEM, PROJETO E SIMULAÇÕES DE UM SISTEMA DE CONTROLE DE TEMPERATURA COM ENERGIA SOLAR

Resumo

Algumas vezes, em processos industriais, existem fontes baratas de calor e a necessidade do aquecimento de certos produtos ou equipamentos. Essas fontes baratas de calor não fornecem uma fonte de energia constante. Por outro lado, os produtos ou equipamentos não devem ser aquecidos aleatoriamente, exigindo assim uma especificação previamente definida em termos de aquecimento. Esses fatos usualmente levam à exigência de sistemas de controle automático, para a transferência de energia térmica destas fontes para os produtos ou equipamentos. Uma dessas fontes de energia barata e alternativa que pode ser ressaltada é a energia solar, que foi abordada neste trabalho, porém levando mais em conta a parte do controle no aproveitamento desta energia. Neste trabalho foi estudado o uso da energia solar, captada através de aquecedores solares residenciais para aquecer um fluxo constante de ar. A temperatura ambiente, e a temperatura do aquecedor solar, variam no decorrer do tempo, já que a energia solar não é uma fonte constante de energia. O projeto basicamente consiste em uma serpentina, que passa por dentro do aquecedor, onde o ar será aquecido devido às trocas de calor. Em seguida, a serpentina passa por uma válvula de mistura, onde o fluxo de ar já aquecido pode ser misturado ao ar à temperatura ambiente, caso a temperatura do ar aquecido seja maior do que a temperatura desejada. A seguir, o fluxo de ar passa por um aquecedor secundário que somente será ligado caso a temperatura do ar aquecido esteja abaixo de uma temperatura desejada. Uma aplicação deste sistema de controle de temperatura do fluxo de ar é no projeto de sistemas de desidratação de frutas.