Metodologia para simulaÃÃo numÃrica de sistemas de aquecimento de Ãgua utilizando coletores solares planos

AUTOR(ES)

Ana Cristina GonÃalves Castro Silva

DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Os sistemas de aquecimento solar de Ãgua tÃm sido bastante utilizados para uso domÃstico em residÃncias, visto que, seu uso reduz custos de aquecimento de Ãgua e ainda à uma fonte renovÃvel de energia. Todo coletor solar precisa ser caracterizado atravÃs de uma equaÃÃo de desempenho. Para tal, deve ser analisado, numÃrica ou experimentalmente para que seja obtida sua curva caracterÃstica de eficiÃncia em funÃÃo da temperatura de entrada e da radiaÃÃo solar incidente no coletor. Neste trabalho foi desenvolvida uma ferramenta para simulaÃÃo numÃrica de sistemas de aquecimento de Ãgua utilizando energia solar, baseado nos modelos apresentados na literatura. A metodologia para simulaÃÃo apresentada neste trabalho permite calcular a radiaÃÃo solar total incidente no coletor, levando em consideraÃÃo as caracterÃsticas da cobertura, a simulaÃÃo do desempenho do coletor. O modelo matemÃtico à composto das equaÃÃes de balanÃo de energia para o coletor e equaÃÃes complementares, como a equaÃÃo da lei de resfriamento de Newton, as correlaÃÃes para os coeficientes de convecÃÃo, e uma equaÃÃo para o cÃlculo da vazÃo baseado na circulaÃÃo natural devido ao efeito termo-sifÃo. A soluÃÃo do sistema de equaÃÃes foi obtida atravÃs do mÃtodo de Newton-Raphson para funÃÃes de vÃrias variÃveis. O modelo do coletor foi validado com dados da literatura. Pelos resultados obtidos, pode-se observar que este se constitui numa ferramenta muito interessante na simulaÃÃo de sistemas de aquecimento solar que utilizam coletores solares do tipo placa plana

ASSUNTO(S)

energia solar simulaÃÃo numÃrica solar collector eficiÃncia solar energy coletor solar engenharia mecanica performance numerical simulation

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