Desenvolvimento de um coletor solar assistido por termossifões

• Autor(a) principal: Marquardt, Larissa dos Santos
• Data de Publicação: 2015
• Outros Autores: Borges, Valquiria Yurie Sakuma
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10395
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::APROVEITAMENTO DA ENERGIA; Coletores solares; Metodologia - Desenvolvimento; Permutadores térmicos; Engenharia mecânica; Solar collectors; Methodology - Development; Heat exchangers; Mechanical engineering

No Brasil uma parte significativa da energia elétrica utilizada nas residências se destina ao aquecimento de água. Em razão do custo elevado da energia elétrica, coletores solares vêm sendo cada vez mais utilizados para o aquecimento de água nas residências. Os coletores solares têm se destacado, pois promovem o aquecimento de água através da irradiação solar, que é uma fonte de energia disponível e renovável. Os principais tipos de coletores solares são os de placa plana e os de concentração. Dentre eles, existem os coletores solares assistidos por termossifões (ou a vácuo) que são os mais eficientes. Esses coletores solares têm sido desenvolvidos em alguns países da Ásia, Canadá, Estados Unidos da América e Oriente Médio, enquanto que no Brasil eles ainda estão começando seu desenvolvimento. Nesse Trabalho de Conclusão de Curso, será apresentada uma metodologia de desenvolvimento e testes experimentais de um coletor solar assistido por termossifões. Primeiro é apresentado o processo de construção e de teste de cinco termossifões. Os termossifões foram testados individualmente para diferentes potências, razões de preenchimento e ângulo de inclinação para avaliar os seus comportamentos térmicos. Um modelo matemático simplificado, baseado nos limites de operação, foi utilizado para auxiliar no desenvolvimento dos termossifões. Após a construção e a qualificação através de testes experimentais dos termossifões, estes foram acoplados no coletor solar. E na sequência, o coletor solar assistido por cinco termossifões foi desenvolvido e testado em laboratório. Os testes mostraram que a eficiência térmica quando o coletor estava em uma angulação de 9° foi de 59%, para a inclinação de 17° a eficiência térmica calculada foi de 69% e finalmente, para a inclinação de 25° a eficiência térmica foi de 74%. Esses valores demonstraram que o coletor solar assistido por termossifões possui uma eficiência térmica superior ao coletor solar de placa plana convencional testado por Carvalho e Sionek.