Desenvolvimento de programa para calculo de eficiencia de coletor solar de placa plana

DESENVOLVIMENTO DE UM PROGRAMA COMPUTACIONAL PARA PROJETO DE COLETOR SOLAR DE PLACA PLANA
Daniel dos Santos Silva – [e-mail] Mario H. Macagnan – [e-mail] Universidade do Vale do Rio dos Sinos, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

Resumo.O objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para projeto e análise de coletores solares de placa plana, baseado na solução de equações analíticas que descrevem a distribuição de temperatura no coleto e que seguem a metodologia originalmente proposta por Hottel e Whillier. A ferramenta desenvolvida permitirá a análise do efeito dos diversos parâmetros construtivos do coletor (diâmetro dos tubos e espaçamento, espaçamento absorvedor-cobertura, material dos tubos, material do absorvedor e espessuras, material da cobertura e espessuras de isolamento) no seu desempenho térmico. São apresentados alguns resultados obtidos pelo programa, como sua validação em relação a dados medidos em um coletor real, e resultados estimados do desempenho térmico de coletores construídos com diferentes materiais. Palavras-chave:Energia Solar, Coletor Solar Plano,Desempenho Térmico.

1.

INTRODUÇÃO

A utilização da energia solar térmica para aquecimento de água de uso doméstico representa um mercado mundial com crescimento em torno de 25% ao ano. No Brasil o crescimento também é elevado, principalmente devido aos programas habitacionais patrocinados pelo governo federal, além dos apelos cada vez mais fortes no sentido de buscarse uma sustentabilidade energética e de economia através da diminuição do consumo de eletricidade e gás. O crescimento estimado em nosso país é da ordem de 10% ao ano. Um sistema de aquecimento de água com energia solar é composto basicamente pelos coletores e reservatório térmico, eventualmente bomba e sistemas de controle. Os dois primeiros componentes representam quase a integralidade do valor da instalação, muito em função dos materiais