Desenvolvimento de um coletor solar flexível e de baixo custo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dallegrave, Cleber Pizzatto
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/23304
Resumo: Mestrado de dupla diplomação com o Instituto Federal do Rio Grande do Sul
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spelling Desenvolvimento de um coletor solar flexível e de baixo custoSistema de aquecimento de águaTermossifãoEnergia solarDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia MecânicaMestrado de dupla diplomação com o Instituto Federal do Rio Grande do SulEsse trabalho reporta o projeto de um coletor solar flexível e de baixo custo, em filme de poliuretano (PU), e a sua análise térmica. Por ser modular, flexível e com materiais de baixo custo para facilitar o transporte, ampliar a variedade de superfícies em que pode ser instalado e reduzir os gastos de aquisição, o coletor pode ser utilizado em eventos de curta duração como festivais e acampamentos ou até mesmo em comunidades carentes. O modelo do coletor é composto por três partes: cobertura transparente, camada absorvedora e camada para isolamento. A camada absorvedora possui cinco canais para circulação de água que comportam o volume de água de 18 litros. A circulação da água no sistema ocorre pelo efeito termossifão. O modelo do coletor solar foi feito no software SolidWorks 2019, os projetos da bancada foram feitos no software Autodesk Inventor 2020 e as simulações no software ANSYS/Fluent™ 19.3. Também, projetou-se e construiu-se uma bancada para a realização de testes reais de operação do coletor, inserido num sistema de aquecimento solar de água, composto, ainda, por reservatório térmico, tubagens e conexões hidráulicas. O total de 20 desenhos cotados compõem os projetos do coletor solar e da bancada. O sistema foi simulado para as condições de inverno da cidade de Bragança, Portugal, por ser a estação do ano mais extrema. Durante a primeira hora de operação, o coletor elevou a temperatura da água na saída em 6 K e gerou a potência calorífica de 32,35 W. Os estudos apresentados mostram a potencialidade do coletor, atingindo a eficiência de 59,73 %.This work reports the design of a flexible and low-cost solar collector in polyurethane (PU) film, and its thermal analysis. For being modular, flexible and with low-cost materials to facilitate transportation, expand the variety of surfaces on which it can be installed and reduce acquisition costs, the collector can be used for short-term events such as festivals and camps or even in needy communities. The collector model consists of three parts: transparent layer, absorber layer and layer for insulation. The absorber layer has five channels for water circulation that hold the water volume of 18 liters. The circulation of water in the system occurs by the thermosiphon effect. The solar collector model was made in the SolidWorks 2019 software, the bench designs were made using Autodesk Inventor 2020 software and simulations in ANSYS/Fluent™ 19.3 software. Also, a bench was designed and built to carry out real tests of the collector's operation, inserted in a solar water heating system, composed, still, by thermal reservoir, pipes and hydraulic connections. A total of 20 dimensioned drawings make up the solar collector and bench designs. The system was simulated for the winter conditions in the city of Bragança, Portugal, for being season more critical. During the first hour of operation, the collector raised the water temperature at the outlet by 6 K and generated the heat power of de 37,9. The studies presented show the potential of the collector, reaching an efficiency of 68.76%.Ribeiro, Luís FrölénBortoluzzi, Airton CampanholaBiblioteca Digital do IPBDallegrave, Cleber Pizzatto2021-02-16T15:31:19Z202120192021-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/23304TID:202638227porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-21T10:52:07Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/23304Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:14:19.614346Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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