Análise de um aquecedor solar através do método F-Chart e modelagem estatística

Analysis of a solar heater using the F-Chart method and statistical modeling

Authors

  • Jefferson Heitor de Oliveira Rocha
  • Rubens Soeiro Gonçalves
  • Ana Isabel Palmero Marrero
  • Antônio Santos Araújo Junior
  • Keyll Carlos Ribeiro Martins

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv8n11-183

Keywords:

aquecedor solar, simulações, predição de radiação, método F-Chart, modelagem estatística

Abstract

Neste trabalho realizou-se uma análise de um aquecedor solar através do método f-chart e modelagem estatística.  Através do método f-chart foram realizadas simulações considerando-se os diversos parâmetros constantes, exceto que os parâmetros: área do coletor, temperatura de saída e inclinação foram variados. Nas diversas simulações a área do coletor foi considerada dentro e fora da faixa inferior da indicada por por klein et al (1976,1977), na predição de radiação solar em superfície inclinada incidente, foram realizadas segundo diversos modelos clássicos da literatura: Liu e Jordan e Modelo de HDKR: Hay e Davies, Klucher e Reindl e Badescu. Modelos lineares validados estatisticamente foram propostos, a partir de uma unidade experimental construída para a predição horária da temperatura de saída do coletor em função da temperatura de entrada, radiação incidente e velocidade do vento, em que os resultados mostraram concordância significativa com os dados experimentais. Em adição, ensaios de termografia infravermelha foram realizados e corroboraram as análises quanto ao instante de maior temperatura e gradientes na superfície do coletor. Apesar da área da unidade experimental encontrar-se fora da faixa recomendada, os resultados experimentais da temperatura de saída em torno de 55 °C concordaram com as simulações realizadas.

References

Badescu V. A new kind of cloudy sky model to compute instantaneous values of diffuse and global irradiance. Theor Appl Climatol 2002; 72:127–36.

Duffie JA, Beckman WA. Solar engineering of thermal processes. fourth ed. Willey; ISBN: 978-0-470-87366-3, 2013.

EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA (EPE). BEN 2021 Relatório Síntese 2021 Ano Base 2020.

Erbs, D.G., Klein, S.A., Duffie, J.A. Estimation of the diffuse radiation fraction for hourly, daily and monthy-average global radiation. Solar Energy, v.28, p.293-302, 1982.

GONÇALVES, R.S., PALMERO-MARRERO, A. I., OLIVEIRA, A. C. Educational solar energy tool in Matlab environment. 6th International Conference on Energy and Environment Research (ICEER 2019), SCIEI, 2019, 22–25 July, Aveiro, Portugal.

IRENA - International Renewable Energy Agency (IRENA, 2020). Renewable Capacity Highlights. 31 March 2020. Disponível em: https://www.irena.org/- /media/Files/IRENA/Agency/Publication/2020/Mar/IRENA_RE_Capacity_Highlights_2020.pdf?la=en&hash=B 6BDF8C3306D271327729B9F9C9AF5F1274FE30B. Acesso em: 01 de setembro de 2021.

Montgomery DC. Design and analysis of experiments. New York: John Wiley & Sons, Inc; 2001

Reindl DT, Beckman WA, Duffie JA. Diffuse fraction correlations. Sol Energy 1990;45(1).

Published

2022-11-16

How to Cite

Rocha , J. H. de O., Gonçalves , R. S., Marrero , A. I. P., Junior , A. S. A., & Martins , K. C. R. (2022). Análise de um aquecedor solar através do método F-Chart e modelagem estatística: Analysis of a solar heater using the F-Chart method and statistical modeling. Brazilian Journal of Development, 8(11), 73544–73566. https://doi.org/10.34117/bjdv8n11-183

Issue

Section

Original Papers