Estudo sobre sistemas de baixo custo para aquecimento de água por energia solar utilizando coletores solares e reservatórios térmicos a base de materiais poliméricos
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| Publication Date: | 2019 |
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| Source: | Repositório da Produção Científica e Intelectual da Unicamp |
| Download full: | https://hdl.handle.net/20.500.12733/13879 |
Summary: | Agradecimentos: Os autores agradecem aos alunos da FEQ/Unicamp: Renato C. Pereira, Valdir A. Assis Jr., Bruna R. Prado, Tatiane Pinto, José C. P. Ferreira, Samuel Mello, Robson Takao, Matheus R. Carminatti, Peterson Zilli, Emerson de Jesus Silva e Larissa M. S. Benjamin; e aos colegas Prof. Italo A. G. Rispoli (Unisal), Profa. Elizabeth Pereira (PUC-BH), Prof. João S. C. Campos (FEQ/Unicamp), Profa. Jane T. Fantinelli, Agustin Woelz, Alexandre M. Andrade, Hugo D. Chirinos, Isabel Carballo e Natalia Forcat |
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Estudo sobre sistemas de baixo custo para aquecimento de água por energia solar utilizando coletores solares e reservatórios térmicos a base de materiais poliméricosEnergia solarColetores solaresReservatórios de águaIsolamento térmicoEficiência energéticaSolar energySolar collectorReservoir (Water)Insulation (Heat)Energy efficiencyArtigo de pesquisaAgradecimentos: Os autores agradecem aos alunos da FEQ/Unicamp: Renato C. Pereira, Valdir A. Assis Jr., Bruna R. Prado, Tatiane Pinto, José C. P. Ferreira, Samuel Mello, Robson Takao, Matheus R. Carminatti, Peterson Zilli, Emerson de Jesus Silva e Larissa M. S. Benjamin; e aos colegas Prof. Italo A. G. Rispoli (Unisal), Profa. Elizabeth Pereira (PUC-BH), Prof. João S. C. Campos (FEQ/Unicamp), Profa. Jane T. Fantinelli, Agustin Woelz, Alexandre M. Andrade, Hugo D. Chirinos, Isabel Carballo e Natalia ForcatAbstract: The aim of this study is to investigate low-cost thermal reservoirs for hot water storage by low-cost solar collectors (CSBC), all made of commodities polymers, aiming to minimize the heat loss of water at night. The reservoirs are cylindrical water tanks, common, manufactured in thermoplastic material (polyethylene), as a n alternative to metallic materials of higher cost, as the stainless steel used in conventional thermal reservoirs. The thermal insulations of the water boxes were made with thermal metallized elastomeric foam, as well as water box systems inside another insulated box with that foam. In turn, CSBCs are constructed with PVC ceiling plates, without the greenhouse effect (no transparent coverage). A brief history of CSBC is presented, 20 years after its development with the support of the PIPE-Fapesp programme. They stand out for adequate thermal efficiency and are a technical-economic option to traditional solar collectors for water heating, which use higher value materials: copper or aluminum pipes, glass. The experimental results of this study demonstrated the good performance of low-cost thermal reservoirs, measuring a water temperature of 16°C above that measured in a reservoir without thermal insulation, at 6 a.m. next day. In this way, they supply preheated water for the bath electrical shower at minimal charge, in winter, or even without charge in summer, especially for morning baths. Besides, CSBC solar collector and low-cost thermally insulated reservoirs systems contribute for significant savings in low-income household; and have an impact on the reduction of electricity consumption in the country, as well as on environmental and sustainability issuesResumo: O objetivo deste estudo é investigar reservatórios térmicos de baixo custo para armazenamento de água aquecida por coletores solares de baixo custo (CSBC), construídos com polímeros de commodities, e minimizar a perda de calor da água no período noturno. Os reservatórios são caixas de água cilíndricas, comuns, fabricadas em material termoplástico (polietileno), como alternativa a materiais metálicos de custo superior, como nos reservatórios térmicos construídos em aço inoxidável. As isolações térmicas das caixas de água foram feitas com mantas térmicas de espuma elastomérica metalizada, bem como sistemas de caixa de água dentro de outra caixa isolada com a manta. Por sua vez, os CSBCs são construídos com placas de forro de PVC, prescindem do efeito-estufa (sem cobertura transparente). Um breve histórico sobre os CSBC é apresentado, passados 20 anos do seu desenvolvimento com apoio do programa PIPE-Fapesp. Se destacam por adequada eficiência térmica e são uma opção técnica-econômica aos tradicionais coletores solares para aquecimento de água, que usam materiais de maior valor: tubos de cobre ou alumínio, vidro. Os resultados experimentais deste estudo demostraram o bom desempenho dos reservatórios térmicos de baixo custo, medindo-se uma temperatura da água 16°C acima daquela medida em reservatório sem isolação térmica, às 6 h do dia seguinte. Deste modo, permitem dispor de água pré-aquecida para uso do chuveiro elétrico em carga mínima, no inverno, ou mesmo sem carga no verão, em especial para banhos matutinos. Além de contribuir com uma economia significativa nas famílias de baixa renda, os sistemas compostos de coletores solares CSBC e reservatórios termicamente isolados de baixo-custo, têm impacto na redução no consumo de energia elétrica no país, bem como nas questões ambientais e de sustentabilidadeFUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESPAbertoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASNegri, Brino Ruy, 1972-Lisbôa, Antônio Carlos Luz, 1954-Bartoli, Julio Roberto, 1954-Soares, Marco César Prado, 1992-2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/20.500.12733/13879NEGRI, Brino Ruy et al. Estudo sobre sistemas de baixo custo para aquecimento de água por energia solar utilizando coletores solares e reservatórios térmicos a base de materiais poliméricos. Revista Brasileira de Energia Solar. São Paulo, SP : Associação Brasileira de Energia Solar (ABENS), 2019. Vol. 10, n. 2, (dez., 2019), p. 111 – 120. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/13879. Acesso em: 7 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1367229porreponame:Repositório da Produção Científica e Intelectual da Unicampinstname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-11-22T15:46:31Zoai:https://www.repositorio.unicamp.br/:1367229Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/requestreposip@unicamp.bropendoar:2023-11-22T15:46:31Repositório da Produção Científica e Intelectual da Unicamp - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false |
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