Publicação
Modelação matemática de sistemas solares térmicos a ar
| Resumo: | O presente trabalho insere-se na área das fontes renováveis de energia pretende salientar a importância utilização da energia solar, bem como o surgimento de novas tecnologias para o seu aproveitamento, como alternativa às fontes de energia de origem fóssil. A utilização desta fonte de energia pode ser feita de forma direta, através de sistemas solares térmicos, ou de forma indireta, com sistemas fotovoltaicos. Neste trabalho, a energia solar vai ser utilizada para a produção de energia térmica para utilização em aquecimento do ambiente, através das tecnologias de circulação de ar. A realização deste estudo justifica-se dada a grande exposição solar e devido ao facto de este tipo de tecnologia ainda não ser muito utilizado em Portugal. Assim, pretende-se também potenciar os seus benefícios, permitindo o conhecimento destes tipo de tecnologia, bem como o seu modo de funcionamento e economias geradas aquando da sua utilização. Desenvolveu-se um procedimento de dimensionamento, sendo este posteriormente informatizado, capaz de prever a viabilidade económico-ambiental deste tipo de tecnologia quando usada para aquecimento ambiente, de uma forma expedita e rápida. O modelo matemático foi implementado num código computacional, recorrendo à linguagem Visual C#, o qual tem por base as equações matemáticas apresentadas neste mesmo trabalho. A construção do código computacional foi estruturada de forma a reduzir a intervenção do utilizador, tendo apenas a seu encargo a seleção e introdução de parâmetros específicos para cada situação de utilização. Serão disponibilizadas, para cada situação de cálculo, as diferentes tecnologias existentes no mercado, como os coletores a ar (com cobertura) e coletores solares transpiradores (sem cobertura). Os resultados obtidos permitirão averiguar qual a solução tecnológica a usar e respetiva viabilidade. De forma a validar os valores obtidos, recorreu-se ao software Retscreen. Verificou-se, para os coletores transpiradores, um desvio percentual sempre inferior a 2%. Na situação em que se usa um coletor a ar convencional, o erro percentual aumenta significativamente, rondando os 11%, isto deve-se ao uso de um modelo matemático diferente, o f-chart. |
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| Autores principais: | Nunes, Fábio André Magalhães |
| Assunto: | Energia solar Modelação matemática Sistemas solares térmicos |
| Ano: | 2014 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso restrito |
| Instituição associada: | Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório da UTAD |
| Resumo: | O presente trabalho insere-se na área das fontes renováveis de energia pretende salientar a importância utilização da energia solar, bem como o surgimento de novas tecnologias para o seu aproveitamento, como alternativa às fontes de energia de origem fóssil. A utilização desta fonte de energia pode ser feita de forma direta, através de sistemas solares térmicos, ou de forma indireta, com sistemas fotovoltaicos. Neste trabalho, a energia solar vai ser utilizada para a produção de energia térmica para utilização em aquecimento do ambiente, através das tecnologias de circulação de ar. A realização deste estudo justifica-se dada a grande exposição solar e devido ao facto de este tipo de tecnologia ainda não ser muito utilizado em Portugal. Assim, pretende-se também potenciar os seus benefícios, permitindo o conhecimento destes tipo de tecnologia, bem como o seu modo de funcionamento e economias geradas aquando da sua utilização. Desenvolveu-se um procedimento de dimensionamento, sendo este posteriormente informatizado, capaz de prever a viabilidade económico-ambiental deste tipo de tecnologia quando usada para aquecimento ambiente, de uma forma expedita e rápida. O modelo matemático foi implementado num código computacional, recorrendo à linguagem Visual C#, o qual tem por base as equações matemáticas apresentadas neste mesmo trabalho. A construção do código computacional foi estruturada de forma a reduzir a intervenção do utilizador, tendo apenas a seu encargo a seleção e introdução de parâmetros específicos para cada situação de utilização. Serão disponibilizadas, para cada situação de cálculo, as diferentes tecnologias existentes no mercado, como os coletores a ar (com cobertura) e coletores solares transpiradores (sem cobertura). Os resultados obtidos permitirão averiguar qual a solução tecnológica a usar e respetiva viabilidade. De forma a validar os valores obtidos, recorreu-se ao software Retscreen. Verificou-se, para os coletores transpiradores, um desvio percentual sempre inferior a 2%. Na situação em que se usa um coletor a ar convencional, o erro percentual aumenta significativamente, rondando os 11%, isto deve-se ao uso de um modelo matemático diferente, o f-chart. |
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