Dimensionamento da produção energética de um coletor solar plano para aquecimento de água

Tiago Sinigaglia, Tânia Regina Seiboth, Adalberto Lovato, Ademar Michels, Sérgio Luiz Jahn

Resumo


A radiação solar na forma de energia térmica pode ser utilizada para aquecer água e em diversas outras atividades. Um sistema de aquecimento solar é composto por um coletor solar, um reservatório térmico, circuito hidráulico e ainda pode ter uma fonte de energia auxiliar. Este trabalho tem por objetivo calcular a produção energética de uma placa coletora solar para atender a demanda de água quente utilizada na higienização de ordenhadeiras de uma propriedade rural de Tuparendi, RS. Com a utilização da energia térmica solar pode se diminuir o consumo de energia elétrica, contribuindo para a sustentabilidade do planeta e da atividade leiteira que possui uma margem de lucro não tão expressiva. A produção energética da placa coletora foi calculada pela metodologia F-chart e assim foi encontrada no mercado a placa coletora que produziu as melhores frações solares para a necessidade. Conclui-se que em alguns meses do ano a energia útil disponível  será menor que a demanda energética, necessitando assim de uma fonte de energia auxiliar.


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Referências


Segundo Shukla (2012), o aquecimento de água é responsável por 20% de todo o consumo de energia das famílias, ou seja, pode oferecer uma economia de cerca de 70-90% do total dos custos de aquecimento de água e, portanto, é um dos melhores candidatos para reduzir significativamente o consumo energético doméstico.

Em termos de custos a energia solar atinge níveis mais competitivos com relação a outras fontes de energia, ou seja, pode beneficiar o meio ambiente e economia de desenvolvimento países, além de servir para sustentar a vida de milhões de pessoas desfavorecidas no desenvolvimento países. VIJAY (2013).

Segundo Sales et al. (2014); Creasesb, (2006); Vijay (2013), a demanda global por energia está crescendo além dos limites da capacidade de geração instável. Para atender as demandas futuras, uma solução eficiente, e com segurança é através da utilização de fontes de energia alternativas e renováveis.

. Em termos de custos a energia solar atinge níveis mais competitivos com relação a outras fontes de energia, ou seja, pode beneficiar o meio ambiente e economia de desenvolvimento países, além de servir para sustentar a vida de milhões de pessoas desfavorecidas no desenvolvimento países. VIJAY (2013).

“O funcionamento é dividido em três fases: captação, transferência e acumulação da energia solar (FARRET, 2010)”.

A sua finalidade é transformar a radiação solar em energia térmica mediante o aumento da temperatura do fluido que circula pelo seu interior (BENITO, 2011)”.

A instalação pode incorporar um sistema de apoio energético que entra em funcionamento quando o recurso solar não consegue satisfazer as necessidades de água quente sanitária por circunstâncias tais como uma quantidade de consumo não prevista e/ou condições climatéricas adversas (BENITO, 2011).

O primeiro exige seu posicionamento direcionado a sul no hemisfério norte e a norte no hemisfério sul, para o máximo aproveitamento das horas de exposição solar durante o arco diário do sol” (BENITO, 2011).

“O valor médio anual da inclinação do painel deve corresponder ao valor da latitude do lugar, menos 5°” (BENITO, 2011).

O cálculo da demanda energética considera os valores de radiação solar de todos os meses do ano, utilizando a Equação1(COMGAS; ABRINSTAL,2011):

Para o dimensionamento da produção energética da instalação Comgas e Abrinstal (2011) sugerem a metodologia F-chart, conforme está descrito na Equação 2.

f= 1,029D1 – 0,065D2 – 0,245D1² + 0,0018D2² + 0,0215D1² (2)

“A radiação solar é a energia eletromagnética que se produz no Sol e que, depois de atravessar a atmosfera (onde se atenua consideravelmente) incide sobre a superfície terrestre” (BENITO, 2011).

A limpeza dos equipamentos de ordenha é fundamental para a qualidade do leite,realizada em três etapas conforme Santos (2014):

 Enxague inicial- O enxágue com água morna (38 – 55°C) tem como objetivo remover os resíduos de leite grosseiros e que são facilmente solúveis em água.

 Limpeza com detergente alcalino clorado: A faixa de temperatura ideal é de 43 a 77°C, a eficácia do detergente aumenta com o aumento da temperatura da água e diminui com o aumento da dureza.

 Limpeza com detergente ácido. A água pode ser fria ou levemente aquecida (35 – 43°C).




DOI: https://doi.org/10.7198/geintec.v6i4.804

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