Coletor solar alternativo de concreto para aquecimento de água em aplicações agrícolas e agroindustriais

Abstract

O presente trabalho descreve a construção de um coletor solar alternativo de concreto de tração simples (areia, cimento e pedra), para aplicações agrícolas e agroindustriais. o coletor é constituído de uma área de absorção 51 m2 com 470m de mangueira de polietileno para o aquecimento da água, e o armazenador da água aquecida. O sistema coletor e armazenador foi submetido a testes experimentais onde foram determinados para as estações verão e inverno, e sob três coberturas de céu aberto, parcialmente nublada e nublada: as temperatura do absorvedor em três profundidades; ganho térmico do fluido; rendimento térmico do coletor, e desempenho do armazenador. Os resultados mostram que a temperatura do absorvedor foi maior na cobertura de céu aberto, decrescendo em seqüência de profundidade 55,74ºC, 52,10C e 49,30C respectivamente, e foi menor na cobertura de céu nublado, 48,30C, 46,20C e 44,60C respectivamente; o ganho térmico do fluido de trabalho no absorvedor foi decrescente em função do aumento comprimento do condutor: o ganho foi maior no verão e em dias de céu aberto, atingindo a temperatura máxima de 52,70C, e foi menor no inverno, em dias céu nublado, atingindo a temperatura máxima de 28,50C; o rendimento térmico do coletor foi maior em dia de céu aberto: no verão 71,4% e inverno 74%; o sistema armazenador térmico, mostrou ótimo desempenho na conservação da temperatura do fluido de trabalho. Nos dias estudados houve uma redução de 10% na temperatura final da água aquecida

This paper describes the construction of an alternative sidewalk-type solar collector made of concrete (sand, cement and stone), for agriculture and agribusiness uses. The collector consists of an absorption area of 51 m2 with 470m polyethylene tubing for water heating, and a storage for warm water. The collector and storage systems were subjected to experimental tests which were determined for summer and winter, three sky conditions: open skies, partly cloudy and overcast; three depths temperature in the absorber; thermal gain of the fluid, thermal efficiency of the collector and performance of the water storage. The temperature of the absorber was higher in open sky conditions: 55,74ºC above it, decreasing in depth sequence of 52,1ºC and 49,3ºC. This temperatures of the absorber were 48,3ºC 46,2ºC and 44,6ºC respectively in a overcast days. The thermal gain of the working fluid in the absorber was decreasing with increasing length of the conductor: the gain was higher in summer and open sky days, reaching a maximum temperature of 52.7 ºC, and lowest in winter cloudy days, reaching a maximum temperature of 28.5 ºC. The collector thermal efficiency was higher in open sky days: 71.4% in summer and 74% in winter. The warm water storage system had excellent keeping temperature performance with 10% loss in the final water temperature