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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/27821
Tipo: | TCC |
Título: | Avaliação do desempenho térmico de um coletor armazenador solar plano horizontal |
Autor(es): | Correia, Maria Cecilia Soares |
Primeiro Orientador: | El-Aouar, Anoar Abbas |
Resumo: | A energia solar é uma modalidade de energia limpa que pode ser utilizada como fonte de energia térmica para aquecimento do ar em secadores convectivos. Como a radiação solar no Brasil é abundante, em quase todo o ano, a secagem solar se torna uma alternativa adequada, reduzindo custos de processamento e possíveis impactos ambientais. Seu aproveitamento pode ser realizado através do uso de coletores solares, responsáveis por transformar a energia da radiação solar em energia térmica, visando o aquecimento do ar ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho térmico de um coletor armazenador solar do tipo plano horizontal. O coletor solar construído foi do tipo placa plana horizontal e para maximizar a absorção da radiação solar foram utilizados separadamente uma chapa metálica de zinco (CM) e uma palha de aço comercial (PA). Os ensaios 1, 2 e 3 foram realizados utilizando a configuração CM, e para o ensaio 4 foi usada a configuração PA. Medidas das temperaturas de bulbo seco e bulbo úmido e das velocidades do ar na entrada e saída do coletor, em intervalos de uma hora no período de 9 a 17 horas, foram utilizadas para monitorar os resultadesses ensaios experimentais. Para a avaliação da eficiência instantânea do equipamento foram determinados inicialmente o ganho de energia útil, a área útil do coletor e a irradiação global. Os resultados demonstraram que a maior temperatura obtida na saída coletor foi 48 °C, utilizando a configuração com a palha de aço (PA). A irradiação global média obtida foi na faixa de 124 a 636 W/m2. Foi observado que não houve uma grande variação entre as velocidades do ar na entrada e saída do coletor, como também entre as vazões mássicas. A configuração com a chapa metálica de zinco apresentou uma eficiência média de 52 %, pouco menor que a com palha de aço que foi 53 %, e não houve diferenças significativas (p ≤ 0,05) entre elas. Assim, a utilização da palha de aço como material absorvente se demonstrou ser mais aplicável do que a chapa metálica de zinco, pois apresentou maiores resultados de eficiência e é mais acessível e com menor custo de aquisição. |
Abstract: | Solar energy is a type of clean energy that can be used as a source of thermal energy for heating air in convective dryers. As solar radiation in Brazil is abundant, almost all year round, solar drying becomes an adequate alternative, reducing processing costs and possible environmental impacts. Its use can be accomplished through the use of solar collectors, responsible for transforming the energy of solar radiation into thermal energy, aiming at the heating of the ambient air. The objective of this work was to evaluate the thermal performance of a horizontal flat solar collector. The solar collector built was of the horizontal flat plate type and to maximize the absorption of solar radiation, a zinc metal plate (CM) and a commercial steel wool (PA) were used separately. Tests 1, 2 and 3 were performed using the CM configuration, and for test 4 the PA configuration was used. Measurements of dry bulb and wet bulb temperatures and air velocities at the entrance and exit of the collector, at hourly intervals between 9 and 17 hours, were used to monitor the results of these experimental tests. To assess the equipment's instant efficiency, the useful energy gain, the useful area of the collector and the global irradiation were initially determined. The results showed that the highest temperature obtained at the collector outlet was 48 ° C, using the steel wool (PA) configuration. The average global irradiation obtained was in the range of 124 to 636 W / m2. It was observed that there was not a great variation between the air velocities at the entrance and exit of the collector, as well as between the mass flow rates. The configuration with the zinc metal plate showed an average efficiency of 52%, slightly lower than that with steel wool, which was 53%, and there were no significant differences (p ≤ 0.05) between them. Thus, the use of steel wool as an absorbent material has been shown to be more applicable than zinc metal sheet, as it has shown greater efficiency results and is more accessible and at a lower cost of acquisition. |
Palavras-chave: | Radiação solar Desempenho de coletores solares Coletores solares |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia de Alimentos |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/27821 |
Data do documento: | 4-Jul-2020 |
Aparece nas coleções: | TCC - Engenharia de Alimentos |
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TCC Maria Cecília Soares. Avaliação do desempenho térmico de um coletor armazenador solar plano horizontal. UFPB, 2020..pdf | 1,13 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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