Descrição
Sistema de aquecimento de água usando um coletor solar plano.
Além do coletor solar, o sistema engloba também um módulo principal, um painel solar simulado e um radiador, para simulação de consumo de água quente.
No interior do módulo principal está o tanque de água (boiler), com capacidade de 200 litros e elemento aquecedor elétrico.
Cinco sensores de temperatura estão instalados em diferentes pontos do circuito, permitindo a exibição das temperaturas em tempo real, nos mostradores do painel do módulo principal. O painel contém também um rotâmetro analógico e um mostrador digital de vazão e de tempo decorrido.
O sistema conta com dois circuitos de fluido separados. Um circuito engloba o coletor solar e o módulo; por esse circuito circula o fluido portador de calor. O outro circuito engloba o tanque de água de consumo.
O calor do circuito do coletor é transferido para o circuito de água por merio de um trocador de calor de placas planas.
Há três bombas no sistema.
A primeira bomba, de acionamento manual, promove a circulação da água pelo circuito do tanque.
A segunda bomba promove a circulação do fluido portador de calor pelo circuito do coletor solar. Essa bomba é acionada automaticamente por um controlador, em função da diferença entre as temperaturas medidas.
A terceira bomba, de acionamento manual, é usada para bombear água para o radiador (aquecedor de ambiente).
O painel solar simulado conta com uma resistência elétrica para promover o aquecimento da água.
O módulo de iluminação artificial, com lâmpadas halógenas, para uso em ambientes internos, ou quando não houver iluminação solar.
Acompanha o sistema um software para SO Windows para aquisição e análise dos dados, bem como para verificação do histórico de captura e de consumo de energia. O software deve ser instalado em um PC (não fornecido), e o PC deve ser conectado ao sistema por meio de porta serial.
Todas as conexões são feitas por meio de mangueiras flexíveis.
Programa didático
- Princípios físicos pelos quais a energia solar aquece a água, explorando os coletores de placas planas Balanço energético e rendimento de coletor de placa plana.
- Reta de rendimento.
- Operações de enchimento e manutenção.
- Avaliação experimental da eficiência instantânea do coletor de placas planas, e da eficiência do sistema.
- Otimização dos parâmetros do sistema.
- Avaliação da produção diária de água quente doméstica.
- Medidas de estratificação do tanque de armazenamento e avaliação das perdas de energia.
- Estudo dos fluxos de energia e dos respectivos dispositivos de medida.
