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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10253| Título: | Modelagem matemática de um termossifão aplicado a coletores solares compactos |
| Autor(es): | Vicente, Kianny Aparecida Taborda Reis, Layze dos Santos |
| Orientador(es): | Santos, Paulo Henrique Dias dos |
| Palavras-chave: | Sistemas de energia fotovoltaica Coletores solares Computação - Matemática Calor - Transmissão Photovoltaic power systems Solar collectors Computer - Mathematics Heat - Transmission |
| Data do documento: | 8-Ago-2014 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | VICENTE, Kianny Aparecida Taborda; REIS, Layze dos Santos. Modelagem matemática de um termossifão aplicado a coletores solares compactos. 2014. 86 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2014. |
| Resumo: | Nos últimos anos, o uso da energia solar no aquecimento de água para uso doméstico tem aumentado por se tratar de uma energia limpa e pela economia que pode trazer. Por essa razão, o desenvolvimento de um sistema compacto e eficaz é visto como uma grande oportunidade. Tais sistemas compactos são denominados coletores solares a vácuo ou assistidos por termossifões. Nesses dispositivos, utiliza-se o calor latente (mudança de fase que ocorre internamente aos termossifões) de um fluido de trabalho para intensificar a transferência de energia sob a forma de calor da irradiação solar para o aquecimento de água. Neste Trabalho de Conclusão de Curso, será apresentada uma análise teórica e experimental de dois termossifões que podem ser utilizados para tais coletores solares. Na análise teórica, é apresentada uma modelagem matemática baseada nos limites de operação dos termossifões. A seguir, um modelo de resistências térmicas equivalentes é proposto para o cálculo da temperatura de operação do fluido e da taxa de transferência de calor. Para a análise experimental, foram construídos dois termossifões feitos de cobre e tendo água como fluido de trabalho: um termossifão com 21 cm de comprimento e outro de 50 cm de comprimento. Esses termossifões foram testados na posição vertical para algumas faixas de potências (o termossifão de 21 cm foi testado sob potências de 5 até 20 W; o termossifão de 50 cm foi testado sob potências de 30 até 60 W) e operaram de forma satisfatória em todos os testes. Com os dados experimentais obtidos, foram realizadas as análises da transferência de calor. A partir dessa análise foi possível determinar a vazão mássica interna aos termossifões (para o termossifão de 21 cm ficou na ordem de E-06 kg/s e para o termossifão de 50 cm ficou na ordem de E-05 kg/s), bem como o coeficiente de transferência de calor por convecção interna na região do condensador, que variou entre E+03 e E+04 W/m2-K. De posse dos dados de vazão mássica e destes coeficientes de transferência de calor por convecção internos, foi possível dimensionar o coletor solar assistido por termossifões. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10253 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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