Determinação da eficiência de um coletor solar de placa plana operando com nanofluidos MgO-água
Os coletores solares de placa plana, operando com nanofluidos, se tornaram uma alternativa importante para o aproveitamento da irradiação solar como fonte de energia para aplicações como a refrigeração solar por absorção. Um coletor solar de placa plana (CSPP) absorve a irradiação solar mediante a p...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:www.lume.ufrgs.br:10183/238452 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10183/238452 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Coletor solar Desempenho térmico Otimização Flat plate solar collector Nanofluid Transposition model Decomposition model Solar energy |
| Sumario: | Os coletores solares de placa plana, operando com nanofluidos, se tornaram uma alternativa importante para o aproveitamento da irradiação solar como fonte de energia para aplicações como a refrigeração solar por absorção. Um coletor solar de placa plana (CSPP) absorve a irradiação solar mediante a placa absorvedora e transfere calor para o fluido de trabalho. Os nanofluidos são uma alternativa potencial para melhorar significativamente o desempenho dos coletores solares, aprimorando os processos de transferência de calor. Neste trabalho, foi realizada uma modelagem em regime permanente de um coletor solar de placa plana utilizando o software MATLAB. Considerou-se a determinação da irradiação solar incidente sobre o CSPP através da combinação de modelos de decomposição e transposição. Diferentes modelos disponíveis na literatura foram estudados, aqueles que apresentaram uma maior concordância com os dados padrão foram os modelos nomeados como OH-Pe, Er-Pe, Re-Pe. A eficiência do CSPP foi determinada para sua operação com o nanofluido MgO/Água. Os seguintes parâmetros foram considerados para avaliar o desempenho do CSPP: a concentração de nanopartículas, a vazão mássica e a irradiação solar. Os resultados indicam que para uma concentração de 0,5 vol% do nanofluido MgO/Água o CSPP apresentou a maior eficiência, mostrando um aumento relativo com respeito à eficiência térmica do fluido base (água pura) de 18,76%. A máxima eficiência térmica foi atingida para uma vazão mássica de 0,09 kg/s. Com o aumento da irradiação solar a eficiência térmica do coletor aumenta. Comparando o CSPP trabalhando com água pura e com MgO/Água, observou-se que para uma mesma temperatura de saída o CSPP pode ter uma redução máxima de 15,80% da área para uma concentração de 0,5 vol% de MgO em água. Os resultados obtidos mostram que com o emprego de nanofluidos os CSPP podem reduzir custos e ser mais eficientes. |
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