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https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3429| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Análise técnico-econômica de um sistema solar de aquecimento de água por circulação natural localizado em Itajubá − MG |
| Autor(es): | SALES, Leandro da Silva |
| Primeiro Orientador: | CARVALHO, Ricardo Dias Martins de |
| Resumo: | O presente trabalho representa o passo inicial para o estabelecimento no Instituto de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Itajubá (IEM-UNIFEI) de uma linha de pesquisa em tratamento de dados climáticos e sua utilização em projetos de engenharia. Foi desenvolvido um perfil do clima da cidade de Itajubá, MG, com base em dados climáticos coletados pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e os dados tratados foram utilizados para o dimensionamento e análise de sistemas solares de aquecimento de água por circulação natural, operando em Itajubá, ao longo de todos os meses do ano. Os sistemas solares de aquecimento de água por circulação natural são o tipo mais difundido no Brasil e o mais adequado para uso residencial. Dados brutos de radiação solar, temperatura ambiente e velocidade do vento coletados ao longo de seis anos (07/04/1998 a 06/04/2004) foram tratados e organizados em planilhas e gráficos adequados à análise acima. Apesar do banco de dados climáticos para Itajubá ser ainda bastante pequeno, foi possível traçar um perfil preliminar do clima da cidade. À medida que for crescendo o banco de dados, o perfil traçado poderá ser regularmente atualizado e a sua confiabilidade estatística aumentará. A fim de se simular a operação de sistemas solares de aquecimento de água por circulação natural, desenvolveu-se um programa computacional com base na modelagem do sistema de aquecimento solar completo (coletor solar, reservatório térmico e tubos de conexão). O programa também permitiu realizar o estudo de um sistema utilizado como referência de modo a verificar a influência dos vários parâmetros de projeto sobre o seu desempenho. Na análise realizada, admitiu-se que toda a água quente é consumida apenas à noite, ou seja, considerou-se não haver demanda de água quente ao longo do dia. A utilização de aquecimento auxiliar e a estratificação da água no reservatório também não foram consideradas. Os resultados da análise mostraram que é possível obter água quente adequada para banho durante todos os meses do ano. Em seguida à análise de desempenho do sistema, foi feita uma análise técnico-econômica visando determinar a possibilidade de aquisição, por diferentes camadas sociais brasileiras, de sistemas solares de aquecimento de água e o seu impacto sobre o consumo de energia elétrica. Foi determinado o tempo de retorno do investimento para diferentes capacidades requeridas do sistema, considerando-se a operação do aquecedor ao longo de todo o ano em Itajubá. Nestes cálculos, foram utilizados valores do custo da energia elétrica e do crédito bancário representativos do mercado brasileiro. Verificou-se que a economia mensal de energia elétrica obtida permite o pagamento das prestações de financiamento para sistemas com capacidades a partir de 250 litros. Porém, cerca de 67% dos domicílios brasileiros não teriam acesso ao crédito para financiamento destes sistemas. Há, por conseguinte, a necessidade de incentivos governamentais para atender a população com menor renda. |
| Abstract: | The present work represents the initial step to establish at IEM-UNIFEI a research group in the analysis of weather data and its use in engineering applications. A preliminary profile of the climate of Itajubá, MG, was developed based on weather data collected by the Brazilian Space Research Institute (INPE) and the reduced data were used for sizing and simulating the performance throughout the year of a natural circulation solar heater. The weather data analyzed were the ambient air temperature, solar radiation, and wind velocity and direction. In order to perform the simulation mentioned above, a computer routine was developed based on a model of the complete solar system — solar collectors, storage tank, and connecting pipes. The computer routine also allowed for a parametric analysis to be made so as to check the influence of several design parameters on the system performance. Next, a cost-benefit analysis was made to check weather Brazilian lower classes would have access to solar heaters. The payback time was determined for different system capacities using values representatives of the Brazilian financial market. |
| Palavras-chave: | Dados climáticos no Brasil Radiação solar no Brasil Sistemas de aquecimento solar de água Radiação solar Dados climáticos - itajubá-MG Sistemas domésticos de aquecimento solar de água |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Itajubá |
| Sigla da Instituição: | UNIFEI |
| metadata.dc.publisher.department: | IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3429 |
| Data do documento: | 2-Ago-2004 |
| Aparece nas coleções: | Dissertações |
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