Análise da influência de parâmetros de projeto no desempenho de coletores solares de tubos evacuados.

Abstract

Frente à crescente discussão em torno da necessidade de adotar fontes renováveis de energia no âmbito mundial, o Brasil se vê cada vez mais inclinado a explorar o seu potencial de energia uma vez que dispõe de uma alta incidência solar. Dentro desse contexto, os coletores solares representam uma ferramenta para diminuir o gasto de energia elétrica através da redução de emprego de outras fontes de energia de alto custo econômico, bem como grandes riscos ambientais e sociais. Neste sentido, o presente trabalho pretende analisar o desempenho de coletores solares à vácuo com tubos em U para aquecimento de água residencial diante da variação de parâmetros de projeto. O estudo é fundamentado quanto ao objetivo em uma pesquisa descritiva, quantitativa e quanto aos aspectos técnicos, em uma pesquisa bibliográfica ou documental. A partir do equacionamento matemático obtido através do balanço de energia no coletor solar de tubos evacuados, implementado no software Engineering Equation Solver versão demonstrativa, são determinados a eficiência; o ganho útil de calor; o fator de remoção de calor e a temperatura da água na saída. Com estes valores, os parâmetros de comprimento, condutância sintética do revestimento, vazão mássica, radiação solar incidente, transmissividade, absortividade, coeficiente de transferência de calor por convecção do tubo em U, temperatura de entrada no tubo e velocidade do ar são variados e analisados quanto à influência do desempenho do coletor solar. Através dos cálculos e da representação gráfica apresenta-se que os parâmetros que mais influenciam no desempenho do coletor solar de tubos evacuados são o produto da absortividade pela a transmissividade; condutância sintética do absorsor e radiação solar incidente.