{"id":499,"date":"2019-02-28T14:20:47","date_gmt":"2019-02-28T17:20:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/engenhariademagia\/?p=499"},"modified":"2019-02-28T14:20:47","modified_gmt":"2019-02-28T17:20:47","slug":"18-saiba-como-criar-um-sistema-fototermico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/2019\/02\/28\/18-saiba-como-criar-um-sistema-fototermico\/","title":{"rendered":"18 – Saiba como criar um sistema fototermico"},"content":{"rendered":"

E a\u00ed, pessoal. Tudo bem? No texto anterior voc\u00eas aprenderam o b\u00e1sico do dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico<\/a>. Agora, \u00e9 a vez do sistema solar fototermico. Ambos os sistemas consistem no uso da energia solar, por\u00e9m a energia fototermica consiste em utilizar a energia t\u00e9rmica. O seu uso mais comum \u00e9 em aquecimento de \u00e1gua para uso residencial.<\/p>\n

Vale lembrar que o texto \u00e9 apenas um guia de como \u00e9 feito um dimensionamento. Da mesma forma que o texto sobre energia fotovoltaica, haver\u00e1 fontes caso haja o interesse em um trabalho mais aprofundado.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Composi\u00e7\u00e3o do sistema fototermico<\/strong><\/span><\/h4>\n

Pode-se dizer que este sistema \u00e9 uma vers\u00e3o t\u00e9rmica da energia solar fotovoltaica. Temos os coletores como os \u201cm\u00f3dulos fotovoltaicos\u201d, o boiler como as \u201cbaterias\u201d e a tubula\u00e7\u00e3o e a caixa d\u2019\u00e1gua como se fossem o \u201cinversor\u201d do sistema fototermico.<\/p>\n

O coletor \u00e9 o respons\u00e1vel pela transfer\u00eancia de energia solar t\u00e9rmica para o seu usu\u00e1rio. Nestes mesmos equipamentos, est\u00e3o acoplados tubos. Estes tubos est\u00e3o conectados a um boiler (reservat\u00f3rio t\u00e9rmico), sendo que o caminho desta tubula\u00e7\u00e3o at\u00e9 este componente \u00e9 denominado circuito prim\u00e1rio. Este boiler cont\u00eam: tubos acoplados com os coletores, tubos respons\u00e1veis pela transmiss\u00e3o da \u00e1gua quente e a pr\u00f3pria caixa d\u2019\u00e1gua do estabelecimento. Os componentes listados s\u00e3o importantes para a compreens\u00e3o da troca de calor respons\u00e1vel pelo funcionamento do sistema. Ap\u00f3s a \u00e1gua contida nos tubos do coletor estar com a temperatura elevada, ela transfere calor atrav\u00e9s do boiler para uma outra tubula\u00e7\u00e3o destinada para o consumidor. Esta segunda tubula\u00e7\u00e3o \u00e9 abastecida pela caixa d\u00b4\u00e1gua local. Ou seja, a \u00e1gua destinada ao uso t\u00e9rmico vem da caixa d\u00b4\u00e1gua para o boiler e consequentemente ser utilizada. Finalmente, a \u00e1gua aquecida do circuito prim\u00e1rio tem sua temperatura reduzida ap\u00f3s a transfer\u00eancia, retornando para o coletor. Antes de retornar, a tubula\u00e7\u00e3o entra em contato com o mesmo fluido vindo de uma fonte externa (por\u00e9m de temperatura mais baixa), de forma a ajudar nesta redu\u00e7\u00e3o de temperatura. A figura abaixo ilustra melhor o esquema do sistema t\u00e9rmico.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

*A imagem ilustra um sistema fototermico com o uso de bomba. Dependendo do tipo de sistema, n\u00e3o \u00e9 necess\u00e1rio uma bomba para a \u00e1gua retornar para o coletor.<\/em><\/p><\/blockquote>\n

Dimensionando o sistema<\/strong><\/span><\/h4>\n

1 \u2013 Inclina\u00e7\u00e3o dos coletores<\/strong><\/span><\/h4>\n

Uma das partes mais importantes \u00e9 determinar a inclina\u00e7\u00e3o do coletor, de forma que os raios solares o atinjam da forma mais perpendicular. Existe uma regra para determina\u00e7\u00e3o desta inclina\u00e7\u00e3o, segundo a latitude de localiza\u00e7\u00e3o e seu per\u00edodo de utiliza\u00e7\u00e3o. Varias literaturas contem estas regras, em que voc\u00ea pode consultar caso tenha interesse em considerar a inclina\u00e7\u00e3o no seu dimensionamento.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

2 \u2013 \u00c1rea dos coletores<\/strong><\/span><\/h4>\n

Um passo essencial \u00e9 a determina\u00e7\u00e3o da \u00e1rea dos coletores solares. Este c\u00e1lculo \u00e9 feito atrav\u00e9s de dois fatores principais, que s\u00e3o o volume de \u00e1gua consumido e a temperatura de armazenamento. Primeiramente, utilizando os dois valores idem outras constantes (como a densidade da \u00e1gua), \u00e9 determinada a energia necess\u00e1ria para o aquecimento da \u00e1gua. Em seguida, \u00e9 utilizado este valor, juntamente a outras constantes (um destes \u00e9 relacionado com a inclina\u00e7\u00e3o do coletor) para o c\u00e1lculo da \u00e1rea coletora. A partir deste valor, \u00e9 definido a marca do coletor e ate mesmo a sua quantidade. Um exemplo \u00e9 o resultado do dimensionamento ser de 1000 m\u00b2 e ser preciso utilizar 2 coletores de 500 m\u00b2, pois \u00e9 mais vi\u00e1vel para o usu\u00e1rio.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

3 \u2013 Arranjo dos coletores<\/strong><\/span><\/h4>\n

O arranjo destes coletores tamb\u00e9m \u00e9 importante. Eles podem ser arranjados em serie ou em paralelo, assim como os m\u00f3dulos fotovoltaicos. No arranjo em serie, a vaz\u00e3o de \u00e1gua nos coletores \u00e9 a mesma, pois o mesmo fluido circula por v\u00e1rios coletores. Por\u00e9m, n\u00e3o \u00e9 recomend\u00e1vel que tenha uma quantidade excessiva destes em serie devido a um limite para a temperatura ser aumentada. Ap\u00f3s ultrapassar este limite, poder\u00e1 haver uma redu\u00e7\u00e3o na sua efici\u00eancia. Isto pois temperaturas elevadas tendem a reduzir a troca de calor entre o liquido e os coletores. No arranjo em paralelo, temos uma vaz\u00e3o para cada fileira de coletores, sendo a vaz\u00e3o total o somat\u00f3rio das vaz\u00f5es anteriores. A vantagem deste arranjo \u00e9 que a efici\u00eancia da troca de calor n\u00e3o se altera. Logo, um arranjo misto \u00e9 aconselh\u00e1vel para v\u00e1rios coletores, de forma a suprir as vantagens e desvantagens de um \u00fanico tipo.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

4 \u2013 Outros componentes<\/span><\/strong><\/h4>\n

Al\u00e9m dos coletores, \u00e9 necess\u00e1rio o calculo da tubula\u00e7\u00e3o tanto do circuito prim\u00e1rio, quanto do circuito secund\u00e1rio. Isto pode ser feito estimando a dist\u00e2ncia dos coletores ao boiler, da mesma forma que a dist\u00e2ncia do boiler at\u00e9 o consumidor. Varias tubula\u00e7\u00f5es possuem comprimentos espec\u00edficos. Logo, para saber a quantidade destes tubos \u00e9 preciso estimar a dist\u00e2ncia de ambos os circuitos.<\/p>\n

Dependendo do tipo de sistema de aquecimento, ser\u00e1 necess\u00e1rio o dimensionamento de uma bomba para retornar a \u00e1gua para o coletor. Existem c\u00e1lculos espec\u00edficos para o dimensionamento da bomba, cujo dado essencial \u00e9 a vaz\u00e3o de \u00e1gua do circuito prim\u00e1rio.<\/p>\n

Finalmente \u00e9 essencial um sistema de aquecimento auxiliar. Este sistema serve para aquecer a \u00e1gua caso o sistema fototermico n\u00e3o consiga ajustar a \u00e1gua ate a temperatura desej\u00e1vel. Geralmente \u00e9 utilizado nos dias nublados ou a noite, cujos per\u00edodos possuem pouca ou at\u00e9 mesmo nula radia\u00e7\u00e3o solar. O sistema auxiliar \u00e9 o sistema convencional, que aquece a \u00e1gua gra\u00e7as a energia el\u00e9trica.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Conclus\u00e3o<\/strong><\/span><\/h4>\n

Agora que voc\u00ea tem no\u00e7\u00e3o dos passos b\u00e1sicos para criar seu pr\u00f3prio sistema fototermico, que tal testar na sua pr\u00f3pria resid\u00eancia? Ser\u00e1 que para voc\u00ea \u00e9 vi\u00e1vel um sistema de aquecimento solar? Links para estudo logo abaixo. At\u00e9 a pr\u00f3xima.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Refer\u00eancias Bibliogr\u00e1ficas:<\/strong><\/span><\/h4>\n

(1)<\/sup><\/strong> Energia Solar T\u00e9rmica: manual sobre tecnologias, projecto e instala\u00e7\u00e3o<\/strong><\/a>. [s.l: s.n.].<\/p>\n

(2)<\/sup><\/strong> RIBEIRO, V. B. M. Dimensionamento de instala\u00e7\u00f5es solares t\u00e9rmicas em edif\u00edcios<\/a>. Universidade do Porto<\/strong>, 2014.<\/p>\n

(3)<\/sup><\/strong> Sistemas de aquecimento de \u00e1gua para edif\u00edcios atrav\u00e9s da associa\u00e7\u00e3o energia solar e g\u00e1s natural<\/strong><\/a>. [s.l: s.n.].<\/p>\n

(4)<\/sup><\/strong> SOARES, J. S.; ANATER, M. J. DO N. Dimensionamento de um sistema de energia solar t\u00e9rmica para o aquecimento de \u00e1gua em um hotel de m\u00e9dio porte na cidade de dourados – MS<\/a>. Encontro de Ensino, Pesquisa e Extens\u00e3o<\/strong>, 2014.<\/p>\n

\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Mais um texto da s\u00e9rie sobre dimensionamento de fontes de energia. Desta vez se trata da fonte de energia solar para uso t\u00e9rmico.<\/p>\n","protected":false},"author":332,"featured_media":507,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_eb_attr":"","_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"pgc_sgb_lightbox_settings":"","_vp_format_video_url":"","_vp_image_focal_point":[],"footnotes":""},"categories":[93,19],"tags":[95,109,24,31,34,110],"class_list":["post-499","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-dimensionamento-de-fontes-de-energia","category-educacao-energetica","tag-dimensionamento-de-sistemas-energeticos","tag-energia-fototermica","tag-energia-solar","tag-energia-termica","tag-fonte-renovavel","tag-fototermico"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-content\/uploads\/sites\/166\/2019\/02\/Capa-do-Texto-18.png","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/499","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/users\/332"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=499"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/499\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":517,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/499\/revisions\/517"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/media\/507"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=499"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=499"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=499"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}