Desenvolvimento de um simulador de coletor solar para reprodução das condições de operação de uma bomba de calor para aquecimento de água residencial
| Ano de defesa: | 2015 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Minas Gerais
|
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://hdl.handle.net/1843/BUBD-9WFGRC |
Resumo: | With the increased demand for renewable energy, the use of solar energy has been widely studied. Brazil is a privileged country, considering the high levels of solar radiation received in almost all the national territory. However, there are days that there is a deficit in solar energy, because the day is cloudy or rainy. Therefore, solar collectors need an additional energy source to contribute to the heating of the water until the desired temperature is reached. In this work is presented the experimental study of a heat pump working with R-134a, as a device to support a solar collector for heating water in the city of Belo Horizonte -MG. To simulate the operation of the system, it was employed a set of electrical resistances for simulating historical values of annual solar radiation. This study revealed that only in January the use of solar energy is enough to reach the temperature of 45°C in the reservoir, and the other eleven months it is necessary to use the heat pump to achieve that temperature. With the heat pump operating close to the real conditions the coefficient of performance obtained was 1.88, an average annual consumption of 137.65 kWh with a cost of R $ 54.57. Finally, the results show that by this method it is possible to develop reliable solar simulators in order to study the behavior and characteristics of new support systems for solar collectors. |
| id |
UFMG_26edbb025edb3ecfbfbf8a79873bb173 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-9WFGRC |
| network_acronym_str |
UFMG |
| network_name_str |
Repositório Institucional da UFMG |
| repository_id_str |
|
| spelling |
2019-08-13T19:09:07Z2025-09-08T23:11:28Z2019-08-13T19:09:07Z2015-03-13https://hdl.handle.net/1843/BUBD-9WFGRCWith the increased demand for renewable energy, the use of solar energy has been widely studied. Brazil is a privileged country, considering the high levels of solar radiation received in almost all the national territory. However, there are days that there is a deficit in solar energy, because the day is cloudy or rainy. Therefore, solar collectors need an additional energy source to contribute to the heating of the water until the desired temperature is reached. In this work is presented the experimental study of a heat pump working with R-134a, as a device to support a solar collector for heating water in the city of Belo Horizonte -MG. To simulate the operation of the system, it was employed a set of electrical resistances for simulating historical values of annual solar radiation. This study revealed that only in January the use of solar energy is enough to reach the temperature of 45°C in the reservoir, and the other eleven months it is necessary to use the heat pump to achieve that temperature. With the heat pump operating close to the real conditions the coefficient of performance obtained was 1.88, an average annual consumption of 137.65 kWh with a cost of R $ 54.57. Finally, the results show that by this method it is possible to develop reliable solar simulators in order to study the behavior and characteristics of new support systems for solar collectors.Universidade Federal de Minas GeraisBomba de calorAquecimento de água residencialSimulador solarRadiação solarEngenharia mecânicaDesenvolvimento de um simulador de coletor solar para reprodução das condições de operação de uma bomba de calor para aquecimento de água residencialinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOscar Ricardo Sandoval Rodriguezinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGRicardo Nicolau Nassar KouryAntonio Augusto Torres MaiaCom o aumento da procura por energias renováveis, o uso da energia solar vem sendo amplamente estudado. O Brasil é um país privilegiado, considerando os altos índices de radiação solar recebido em quase todo o território nacional. No entanto, há dias em que existe um déficit na energia solar, seja por o dia estar nublado ou com chuva. Por isto, coletores solares precisam de uma fonte de apoio para contribuir no aquecimento da água até que a temperatura adequada seja atingida. Neste trabalho foi realizado o estudo experimental de uma bomba de calor a R-134a, como dispositivo de apoio a um coletor solar para aquecimento de água na cidade de Belo Horizonte MG. Para simular a operação do sistema, foi utilizado um conjunto de resistências elétricas para, mediante uma etapa de controle de potência, simular valores anuais históricos de radiação solar. Nos resultados obtidos, foi observado que apenas no mês de janeiro atinge-se mediante a coleta da energia solar a temperatura de 45°C no reservatório, e nos outros onze meses é necessário o uso da bomba de calor para conseguir atingir essa temperatura. Com a bomba de calor operando em condições similares às condições reais obteve-se um coeficiente de performance médio de 1,88, um consumo médio anual de 137,65 kWh e um custo de R$ 54,57. Por último, os resultados deste trabalho demonstraram que mediante esta metodologia é possível desenvolver simuladores solares confiáveis que permitam estudar o comportamento e as características de novos sistemas de apoio para coletores solares.UFMGORIGINALdisserta__o_424.pdfapplication/pdf2559939https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/b0baaf84-2dd9-4875-9bec-c23eeb9938f1/download70bd8303177695cbda671713d45b85a1MD51trueAnonymousREADTEXTdisserta__o_424.pdf.txttext/plain203460https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/d4d30750-da98-4c67-b9b4-956cb8741256/downloadf8dd8a30d977a4406bf95f9c6a095a02MD52falseAnonymousREADTHUMBNAILdisserta__o_424.pdf.jpgdisserta__o_424.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3517https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/517625bc-3e68-4b8e-acf4-0f2e4ecfca71/downloadffdc60d32d27c0e27b778aef6d235701MD53falseAnonymousREAD1843/BUBD-9WFGRC2025-09-10 13:52:21.293open.accessoai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-9WFGRChttps://repositorio.ufmg.br/Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oairepositorio@ufmg.bropendoar:2025-09-10T16:52:21Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Desenvolvimento de um simulador de coletor solar para reprodução das condições de operação de uma bomba de calor para aquecimento de água residencial |
| title |
Desenvolvimento de um simulador de coletor solar para reprodução das condições de operação de uma bomba de calor para aquecimento de água residencial |
| spellingShingle |
Desenvolvimento de um simulador de coletor solar para reprodução das condições de operação de uma bomba de calor para aquecimento de água residencial Oscar Ricardo Sandoval Rodriguez Engenharia mecânica Bomba de calor Aquecimento de água residencial Simulador solar Radiação solar |
| title_short |
Desenvolvimento de um simulador de coletor solar para reprodução das condições de operação de uma bomba de calor para aquecimento de água residencial |
| title_full |
Desenvolvimento de um simulador de coletor solar para reprodução das condições de operação de uma bomba de calor para aquecimento de água residencial |
| title_fullStr |
Desenvolvimento de um simulador de coletor solar para reprodução das condições de operação de uma bomba de calor para aquecimento de água residencial |
| title_full_unstemmed |
Desenvolvimento de um simulador de coletor solar para reprodução das condições de operação de uma bomba de calor para aquecimento de água residencial |
| title_sort |
Desenvolvimento de um simulador de coletor solar para reprodução das condições de operação de uma bomba de calor para aquecimento de água residencial |
| author |
Oscar Ricardo Sandoval Rodriguez |
| author_facet |
Oscar Ricardo Sandoval Rodriguez |
| author_role |
author |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Oscar Ricardo Sandoval Rodriguez |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Engenharia mecânica |
| topic |
Engenharia mecânica Bomba de calor Aquecimento de água residencial Simulador solar Radiação solar |
| dc.subject.other.none.fl_str_mv |
Bomba de calor Aquecimento de água residencial Simulador solar Radiação solar |
| description |
With the increased demand for renewable energy, the use of solar energy has been widely studied. Brazil is a privileged country, considering the high levels of solar radiation received in almost all the national territory. However, there are days that there is a deficit in solar energy, because the day is cloudy or rainy. Therefore, solar collectors need an additional energy source to contribute to the heating of the water until the desired temperature is reached. In this work is presented the experimental study of a heat pump working with R-134a, as a device to support a solar collector for heating water in the city of Belo Horizonte -MG. To simulate the operation of the system, it was employed a set of electrical resistances for simulating historical values of annual solar radiation. This study revealed that only in January the use of solar energy is enough to reach the temperature of 45°C in the reservoir, and the other eleven months it is necessary to use the heat pump to achieve that temperature. With the heat pump operating close to the real conditions the coefficient of performance obtained was 1.88, an average annual consumption of 137.65 kWh with a cost of R $ 54.57. Finally, the results show that by this method it is possible to develop reliable solar simulators in order to study the behavior and characteristics of new support systems for solar collectors. |
| publishDate |
2015 |
| dc.date.issued.fl_str_mv |
2015-03-13 |
| dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2019-08-13T19:09:07Z 2025-09-08T23:11:28Z |
| dc.date.available.fl_str_mv |
2019-08-13T19:09:07Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://hdl.handle.net/1843/BUBD-9WFGRC |
| url |
https://hdl.handle.net/1843/BUBD-9WFGRC |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Minas Gerais |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Minas Gerais |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFMG instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) instacron:UFMG |
| instname_str |
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) |
| instacron_str |
UFMG |
| institution |
UFMG |
| reponame_str |
Repositório Institucional da UFMG |
| collection |
Repositório Institucional da UFMG |
| bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/b0baaf84-2dd9-4875-9bec-c23eeb9938f1/download https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/d4d30750-da98-4c67-b9b4-956cb8741256/download https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/517625bc-3e68-4b8e-acf4-0f2e4ecfca71/download |
| bitstream.checksum.fl_str_mv |
70bd8303177695cbda671713d45b85a1 f8dd8a30d977a4406bf95f9c6a095a02 ffdc60d32d27c0e27b778aef6d235701 |
| bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) |
| repository.mail.fl_str_mv |
repositorio@ufmg.br |
| _version_ |
1862105633297268736 |