Avaliação do desempenho térmico de um coletor armazenador solar plano horizontal

• Autor(a) principal: Correia, Maria Cecilia Soares
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPB
• Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/27821
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Radiação solar; Desempenho de coletores solares; Coletores solares

A energia solar é uma modalidade de energia limpa que pode ser utilizada como fonte de energia térmica para aquecimento do ar em secadores convectivos. Como a radiação solar no Brasil é abundante, em quase todo o ano, a secagem solar se torna uma alternativa adequada, reduzindo custos de processamento e possíveis impactos ambientais. Seu aproveitamento pode ser realizado através do uso de coletores solares, responsáveis por transformar a energia da radiação solar em energia térmica, visando o aquecimento do ar ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho térmico de um coletor armazenador solar do tipo plano horizontal. O coletor solar construído foi do tipo placa plana horizontal e para maximizar a absorção da radiação solar foram utilizados separadamente uma chapa metálica de zinco (CM) e uma palha de aço comercial (PA). Os ensaios 1, 2 e 3 foram realizados utilizando a configuração CM, e para o ensaio 4 foi usada a configuração PA. Medidas das temperaturas de bulbo seco e bulbo úmido e das velocidades do ar na entrada e saída do coletor, em intervalos de uma hora no período de 9 a 17 horas, foram utilizadas para monitorar os resultadesses ensaios experimentais. Para a avaliação da eficiência instantânea do equipamento foram determinados inicialmente o ganho de energia útil, a área útil do coletor e a irradiação global. Os resultados demonstraram que a maior temperatura obtida na saída coletor foi 48 °C, utilizando a configuração com a palha de aço (PA). A irradiação global média obtida foi na faixa de 124 a 636 W/m2. Foi observado que não houve uma grande variação entre as velocidades do ar na entrada e saída do coletor, como também entre as vazões mássicas. A configuração com a chapa metálica de zinco apresentou uma eficiência média de 52 %, pouco menor que a com palha de aço que foi 53 %, e não houve diferenças significativas (p ≤ 0,05) entre elas. Assim, a utilização da palha de aço como material absorvente se demonstrou ser mais aplicável do que a chapa metálica de zinco, pois apresentou maiores resultados de eficiência e é mais acessível e com menor custo de aquisição.