| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 2.53 MB | Adobe PDF |
Abstract(s)
O consumo energético deve-se efectuar sempre que possível com uma energia gratuita e só depois com uma energia de apoio (convencional), isto é, quando a energia solar já não for suficiente. Nesta dissertação é demonstrado o desenvolvimento de um modelo para simular o desempenho energético de um sistema de circulação forçada para produção de Águas Quentes Sanitárias situada no telhado do refeitório do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa.
O modelo desenvolvido inicialmente foi construído para uma determinada latitude com 2 ângulos diferentes de inclinação do painel. A construção deste modelofoi realizado para uma latitude de 40ºN com ângulo de inclinação de 90º e 0º, de modo a ser possível validar os valores obtidos com valores teóricos disponibilizados em literatura de referência. Após o modelo ter sido validado adequou-se o mesmo para a latitude do painel em estudo, 38ºN, verificando-se a influência da variação da latitude.
Com a alteração da latitude verificou-se que o painel analisado a sul adquire mais ganhos solares no Inverno que no Verão. A radiação na superfície vertical no solstício de Verão é menor em relação ao solstício de Inverno. Neste a radiação na superfície inclinada no modelo para uma latitude de 40ºN é ligeiramente maior que para uma latitude de 38ºN.
A posteriori houve a necessidade de verificar a influência do ângulo de inclinaçãodo painel, sendo esta verificada para os ângulos de 0º, 90º e o 35º (ângulo dos painéis em estudo). O método de cálculo foi concretizado a partir de uma folha de cálculo e verificou-se que para o solstício de Verão à medida que se diminui o ângulo de inclinação do painel tem-se um valor de insolação maior, o que não acontece para o solstício de Inverno em que se verifica o oposto.
Após obtido o valor da radiação solar incidente na superfície inclinada, determinou-se a potência do painel solar térmico bem como a temperatura final expectável à saída do colector, utilizando para o efeito os valores obtidos experimentalmente das sondas colocadas na instalação.
Abstract: Energy consumption should be performed whenever possible with a free energy and only then with a power support (conventional), that is, when solar energy is not enough. This dissertation demonstrated the development of a model for the production of domestic hot water by forced circulation system located on the roof of the canteen of the Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. The model was initially constructed for a certain latitude with 2 different angles of inclination of the panel. The construction of this model was performed for a latitude 40ºN with an inclination angle of 90° and 0°, in order to be able to validate the theoretical values obtained with reference values available in the literature. After the model has been validated suited is the same for the panel latitude study 38ºN, verifying the influence of variation in latitude. With the change of latitude found that the panel analyzed the south gets more solar gain in winter than in summer. The radiation on the vertical surface in midsummer is lower compared to the winter solstice. In this radiation on the inclined surface model for a 40ºN latitude is slightly greater than that for a latitude of 38ºN. Subsequently there was a need to check the influence of the panel tilt angle, which is checked for angles of 0°, 90° and 35° (angle of the panels in the study). The calculation method was realized from a spreadsheet and it was found that for the summer solstice as it decreases the inclination angle of the panel has a greater insolation value, which is not true for the winter solstice in which the opposite is true After obtaining the solar radiation incident value on the inclined surface, determined the thermal power of solar panel as well as the expected final temperature collector output, using for this purpose the experimental values of the probes placed installation.
Abstract: Energy consumption should be performed whenever possible with a free energy and only then with a power support (conventional), that is, when solar energy is not enough. This dissertation demonstrated the development of a model for the production of domestic hot water by forced circulation system located on the roof of the canteen of the Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. The model was initially constructed for a certain latitude with 2 different angles of inclination of the panel. The construction of this model was performed for a latitude 40ºN with an inclination angle of 90° and 0°, in order to be able to validate the theoretical values obtained with reference values available in the literature. After the model has been validated suited is the same for the panel latitude study 38ºN, verifying the influence of variation in latitude. With the change of latitude found that the panel analyzed the south gets more solar gain in winter than in summer. The radiation on the vertical surface in midsummer is lower compared to the winter solstice. In this radiation on the inclined surface model for a 40ºN latitude is slightly greater than that for a latitude of 38ºN. Subsequently there was a need to check the influence of the panel tilt angle, which is checked for angles of 0°, 90° and 35° (angle of the panels in the study). The calculation method was realized from a spreadsheet and it was found that for the summer solstice as it decreases the inclination angle of the panel has a greater insolation value, which is not true for the winter solstice in which the opposite is true After obtaining the solar radiation incident value on the inclined surface, determined the thermal power of solar panel as well as the expected final temperature collector output, using for this purpose the experimental values of the probes placed installation.
Description
Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica
Keywords
AQS DHW Circulação forçada Forced circulation Radiação solar Solar radiation Radiação na superfície inclinada Radiation on tilted surface Energia térmica fornecida Provided thermal energy Eficiência do colector solar térmico Efficiency of the solar collector
Citation
CARRETO, Joana Cristina Dias Gonçalves Pires - Simulação do desempenho energético de sistemas solares térmicos para a produção de água quente sanitária com circulação forçada. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2016. Dissertação de mestrado.
Publisher
Instituto Superior de Engenharia de Lisboa