renovĂĄveis em casa
solar tĂŠrmico para diversas aplicaçþes Com o aumento das necessidades energĂŠticas, as energias endĂłgenas na nossa sociedade. trar que alguns campos de aplicação da energia convertida a partir dos recursos energĂŠticos renovĂĄveis sĂŁo economicamente vantajosos para os !"# $ % ! & '%!# ( ) a qual Portugal dispĂľe de um potencial energĂŠtico de grande abundância, * & + mento no sistema solar ĂŠ recuperado pela poupança de energia comparativamente com as formas tradicionais. Existem vĂĄrios tipos de coletores no mercado atual, desde Planos, Tubos de VĂĄcuo e “Concentradores ParabĂłlicos Compostos (CPC)â€?, com caraterĂsticas tĂŠcnicas e fĂsicas distintas, aos quais podemos associar diversas aplicaçþes. ! / + muito importante, e nem sempre se lhe dĂĄ a devida atenção. Portanto, cada
geral que relaciona as diversas tecnologias existentes, para as respetivas aplicaçþes: AQS, Piscina Interior, Pavimento Radiante e Processo Industrial. 0 * 1( rendimento do coletor, M, como sendo o quociente entre a energia transferida e a disponĂvel.
A conversão de energia radiante do sol em energia tÊrmica possui perdas por radiação, condução e convecção. Estas perdas terão efeito na diminuição do rendimento, à medida que aumenta a diferença de temperatura entre a placa do coletor e o ambiente. Partindo do pressuposto que o valor do rendimento, M, Ê determinado em ensaios laboratoriais, com condiçþes eståveis de radiação solar, temperaturas 2 / apresentar a equação de Bliss + 3
Mcolector = F´(Y ×F# 4 F´ UL1
( t –G t # – F´ UL × G ( t –G t # m
a
Sendo que: M 4 7 8 F´(Y ×F#4 7 M08 F´ UL1 4 ; / 18 104
m
2
a
2
Joaquim Coutada – kimcoutada@gmail.com Tiago Pinheiro – tiagosousapinheiro@gmail.com
F´ UL2 4 ; / 28 t m 4 " 2 8 t a 4 " / 8 G â&#x20AC;&#x201C; Radiação global incidente sobre o coletor por unidade de ĂĄrea. Segundo a equação anterior, ĂŠ possĂvel concluir que o rendimento dependerĂĄ de: < Tipo de Coletor â&#x20AC;&#x201C; M0, a1 e a28 < > 1( 4 G e t a8 < Aplicação pretendida â&#x20AC;&#x201C; tm. ? & 2 coletor, tm, para as diferentes aplicaçþes possĂveis, foi necessĂĄrio recorrer Ă seguinte equação: # tm = tin + (toutâ&#x20AC;&#x201C; tin 2 Sendo que: t in 4 " 2 @ 8 t out 4 " 2 @
Figura 2 Temperatura mĂŠdia do
Figura 1 Coletor â&#x20AC;&#x153;Solar TĂŠrmicoâ&#x20AC;? plano, tubos de vĂĄcuo e CPC, respetivamente.
Bruno Santos â&#x20AC;&#x201C; brunoms.vc@gmail.com Diogo Silva â&#x20AC;&#x201C; diogomaximino1@gmail.com
Aplicaçþes
Temperatura MĂŠdia do Fluido, tm
Piscina Interior
28Âş C
AQS
45Âş C
Pavimento Radiante
34Âş C
Processo Industrial
60Âş C
Tabela 1 Valores de tm para as diversas aplicaçþes.
De notar, para uma melhor credibilidade, que os valores apresentados na " / + 1( B / F mentalmente, atravĂŠs de ensaios para cada processo. Assim sendo, e dada a impossibilidade de executar estes ensaios, recorreu-se Ă â&#x20AC;&#x153;EN 12975-1/2: Thermal solar systems and componentsâ&#x20AC;? e ao â&#x20AC;&#x153;Decreto-Lei n.Âş 79/2006: Regulamento dos Sistemas EnergĂŠticos de Climatização em EdifĂciosâ&#x20AC;?, de modo a tornar o objeto de estudo o mais credĂvel possĂvel. Assim, de modo a analisar a performance dos coletores, M, face Ă s diversas 1G ) & ) H 3 < Ă rea â&#x20AC;&#x201C; os coletores que serĂŁo objeto de estudo, independentemente do seu tipo, possuem uma ĂĄrea total compreendida entre os 2 a 2,5 m28 < > 1( 4 0 ) ( 0 J ) pois implicarĂĄ: â&#x20AC;&#x201C; GK L ( - 550 W/m28 4 GMĂŠdio Inverno - 220 W/m28 â&#x20AC;&#x201C; t a K L ( * B ;8 4 t a MĂŠdio Inverno - 10Âş C.