Aquecedor solar

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FACULDADE ANHANGUERA DE TAUBATÉ
ENGENHARIA ELÉTRICA

ENERGIA SOLAR
Tecnologia e Sustentabilidade


TAUBATÉ
2012
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Introdução
Um dos grandes desafios da atualidade é o abastecimento energético mundial. Por esta razão, é notável o esforço de muitos países desenvolvidos para racionalizar o emprego de energia, seja por meio de pesquisas quebusquem a maior eficiência dos aparelhos, seja por outras fontes de energia, tais como: solar, eólica, biomassa e das marés.
A energia solar é a energia eletromagnética proveniente do sol, onde é produzida através de reações nucleares, e que, propagando-se através do espaço Interplanetário, incide na superfície da Terra. O total de energia solar que incide na superfície da terra em 1 ano ésuperior a 10.000 vezes o consumo anual de energia bruta da humanidade, (CRESESB, 2005).
O Brasil, por sua localização geográfica, possui os mais elevados índices mundiais de potencial para aproveitamento dessa fonte de energia. Para se ter uma idéia, a incidência solar na área do Distrito Federal, corresponde à produção energética de 162 Itaipu, conforme dados da (ABRAVA, 2005).
A energia solarincidente no Brasil em um ano (15 trilhões de MWh) corresponde a 21.000 vezes a nossa produção anual de petróleo ou 50.000 vezes o consumo nacional de energia elétrica em 1999. Além disso, uma parte do milionésimo dessa energia representa 57% da produção brasileira de carvão mineral. (ENERGIA SOLAR, 2005).
Há de se considerar ainda que o consumo com aquecimento da água representa uma parcelasubstancial da energia consumida. Em habitações de interesse social, 32% do total da energia gasta é devido ao chuveiro elétrico (PRADO, 1991). Isto justifica o desenvolvimento de meios para otimizar o uso e incentivar o aproveitamento de outras fontes energéticas.
Em nosso país, também têm sido realizados esforços para tornar mais racional o uso e a utilização de fontes alternativas de energia. BEZERRA(1998) desenvolveu vários trabalhos com a aplicação da energia solar, inclusive para as atividades agrícolas. PRADO (1991) demonstrou a necessidade do gerenciamento da demanda e o consumo de energia elétrica para aquecimento de água através do chuveiro elétrico em habitações de interesse social.
A energia solar é uma alternativa altamente interessante, uma vez que apresenta grande potencial deutilização no país, além de ser uma fonte energética renovável, limpa, ilimitada e disponível em todo território nacional. Algumas concessionárias de energia elétrica do país, como a COMPANHIA ENERGÉTICA DE MINAS GERAIS – CEMIG, já possuem programas com incentivo de aquecimento solar de água para edificações residenciais multifamiliar.
Contudo, a maior barreira enfrentada na difusão do aproveitamentoda energia solar consiste no investimento inicial em equipamentos e instalações que é relativamente alto se comparado com sistemas convencionais. Em contrapartida o custo de operação e manutenção é mínimo, sendo quantificada por HEALEY (1997) de aproximadamente 12% do custo da instalação do sistema ao longo de toda a vida útil considerada de 20 anos.
Os avanços tecnológicos nos sistemas deaquecimento com energia solar têm sido possibilitados, principalmente, conforme ALMANZA et al. (1997), pelos avanços dos conhecimentos dos materiais como, por exemplo, espelhos de maior refletância e superfícies seletivas com melhores propriedades óticas. A difusão destes conhecimentos também é importante para incentivar o uso de materiais eficientes.
Tradicionalmente os sistemas de aquecimento comenergia solar são compostos por coletores solares, reservatório de armazenamento de fluido aquecido, fonte auxiliar de energia e um subsistema de distribuição do fluido aquecido. A necessidade de um reservatório de armazenamento se deve ao fato de que a demanda por fluido aquecido não coincide, na maioria das aplicações, com o período de oferta do mesmo. Em aplicações residenciais, o consumo de...
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