INFLUÊNCIA DE VARIAÇÕES DA ESPESSURA DA PLACA E DA QUANTIDADE DE TUBOS NO FATOR DE EFICIÊNCIA DE COLETORES SOLARES PLANOS PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA

  • Paulo José Schiavon Ara IPT / POLI-USP
  • Daniel Setrak Sowmy IPT
  • Racine Tadeu Araujo Prado USP
Palavras-chave: Fator de Eficiência do coletor solar, espessura da placa, quantidade de tubos

Resumo

No contexto da busca por fontes renováveis de energia, o aproveitamento térmico da energia solar tem sido uma alternativa de crescente interesse. Entretanto, a desaceleração do crescimento do setor solar térmico nos últimos anos e o avanço dos programas de qualidade e certificação de produtos tem impulsionado o desenvolvimento de coletores solares que operem com eficiências térmicas mais elevadas na conversão de radiação solar em calor. Para essa finalidade, o projeto do coletor tem grande relevância, pois define as características construtivas do produto que potencializam a absorção de calor e minimizam as perdas térmicas para o ambiente. Dentre os diversos parâmetros de projeto que influenciam na eficiência térmica do coletor, dois deles são estudados nesse trabalho: a espessura da placa absorvedora e a quantidade de tubos verticais. O fator de eficiência do coletor (F’) é utilizado para analisar a importância relativa desses parâmetros e modelos algébricos extraídos da literatura são utilizados para cálculo de F’ em um coletor solar plano de características previamente conhecidas. Os resultados mostraram significativa influência da espessura e da quantidade de tubos no fator de eficiência do coletor, sendo que o efeito do aumento de espessura é, em termos percentuais, menos importante do que o efeito do aumento da quantidade de tubos. Constatou-se que esse comportamento praticamente independe do coeficiente global de perda de calor do coletor. Além disso, os resultados mostraram que a influência de variações na espessura no fator de eficiência diminui com a redução do espaçamento entre tubos. Adicionalmente, mostrou-se que a sensibilidade do fator de eficiência do coletor às variações de espessura e quantidade de tubos aumenta com a melhora do isolamento térmico do coletor, enquanto que para coletores com elevados coeficientes globais de perda de calor, variações dos dois parâmetros pouco influenciam o fator de eficiência.
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Conversão Térmica com coletores planos - Coletores Solares Térmicos e Componentes do Circuito