Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9654
Título: Desenvolvimento de um modelo matemático para o dimensionamento de coletores solares assistidos por termossifões
Título(s) alternativo(s): Development of a mathematical model for projects of heat pipe solar collectors
Autor(es): Batalha, Lara Elisia Buchweitz
Amaral, Marcos Censi do
Araujo, Millene Rizzetto Duarte Gomes
Orientador(es): Santos, Paulo Henrique Dias dos
Palavras-chave: Coletores solares
Termodinâmica
Modelagem - Matemática
Permutadores térmicos
Engenharia mecânica
Solar collectors
Thermodynamics
Modelyng - Mathematics
Heat exchangers
Mechanical engineering
Data do documento: 5-Dez-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: BATALHA, Lara Elisia Buchweitz; AMARAL, Marcos Censi do; ARAUJO, Millene Rizzetto Duarte Gomes. Desenvolvimento de um modelo matemático para o dimensionamento de coletores solares assistidos por termossifões. 2017. 92 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017.
Resumo: Os aquecedores solares podem ser utilizados para o aquecimento de água doméstico e industrial. Dentre as variações de aquecedores solares, o coletor assistido por termossifões destaca-se por sua eficiência, pois pode trabalhar em temperaturas superiores aos coletores convencionais, visto que seu princípio de funcionamento é baseado na mudança de fase do fluido de trabalho. Neste projeto de conclusão de curso, foi realizado um estudo teórico e experimental sobre coletores solares assistidos por termossifões. Primeiramente, dois termossifões de cobre, de diâmetros de 12,6mm e 9,45mm, foram construídos e testados com diferentes razões de preenchimento - de 60% e 80% em relação ao comprimento do evaporador. Uma bancada experimental foi desenvolvida, para realização de testes em diferentes angulações com relação ao plano horizontal. Em seguida, um modelo matemático foi desenvolvido com base no método da efetividade-NUT para trocadores de calor. O modelo foi inicialmente proposto para um único termossifão, e após expandido para uma matriz de termossifões. Ele foi implementado no software EES, e sua validação deu-se a partir dos dados experimentais obtidos por testes do termossifão supracitado. Por fim, o modelo foi avaliado para diferentes diâmetros, comprimentos de evaporador e condensador e diferentes irradiações. A ferramenta desenvolvida se mostrou suficiente para auxiliar o projeto de coletores solares assistidos por termossifões.
Abstract: Solar heaters may be utilized to heat water for domestic and industrial use. Among the variations of solar heaters, the evacuated tube heat pipe collector stands out due to his efficiency, because it is able to operate in higher temperatures than conventional collectors, since its operational principle is based on the working fluid phase change. In the present work, a theoretical and experimental study of evacuated tube heat pipe collectors was developed. First, two copper heat pipes, with diameters of 12,6mm and 9,45mm, were built and tested with different fill rates – 60% and 80% of the evaporator length. An experimental bench was developed to perform the tests in varied angulation compared to the horizontal plane. After, a mathematical model was developed based on the effectiveness-NTU method for heat exchangers. The model was initially proposed for one heat pipe, and after extended for the heat pipe array. It was implemented on the software EES, and its validation arose through the experimental data obtained by testing the aforementioned heat pipe. Finally, the model was evaluated for varied diameters, evaporator and condenser lengths and irradiation. The developed tool was able to assist projects of heat pipe solar collectors.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9654
Aparece nas coleções:CT - Engenharia Mecânica

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
CT_DAMEC_2017_2_44.pdf3,03 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.