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Desenvolvimento de um modelo matemático para um coletor solar de placa plana operando em regime transiente

Processo: 14/21300-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2014
Vigência (Término): 30 de novembro de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
Pesquisador responsável:Santiago del Rio Oliveira
Beneficiário:Ricieri Fornazari Filho
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Assunto(s):Termodinâmica   Diferenças finitas   Energia solar

Resumo

Energia solar está se tornando uma alternativa em frente à escassez de reservas de combustíveis fósseis. Uma das aplicações mais simples e direta dessa energia é a conversão de radiação solar em calor, que pode ser usado em sistemas de aquecimento de água. Um sistema de aquecimento solar amplamente utilizado é o coletor solar de placa plana. Um grande número de pesquisas tem sido feitas de maneira a analisar a operação de um coletor solar de placa plana e aumentar a sua eficiência. O objetivo desse projeto de iniciação científica é desenvolver um modelo matemático unidimensional para simular os processos transientes que ocorrem em coletores de placa plana operando com líquido. O modelo considera propriedades termofísicas e coeficientes de transferência de calor dependentes do tempo e está baseado na solução de equações diferenciais envolvendo a conservação da energia para a cobertura de vidro, espaço de ar entre a cobertura e o absorvedor, absorvedor, fluido de trabalho e isolamento. As equações diferenciais serão resolvidas utilizando um método de diferenças finitas implícito em um esquema iterativo utilizando o MATLAB. A solução proposta resolve numericamente o modelo desenvolvido considerando condições transientes no coletor solar, calculando a distribuição de temperatura transiente para qualquer seção transversal do coletor em um dado tempo.