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Pereira, Elizabeth; Menezes, Rento; Huebner, Rodolf. Avaliação numérica do escoamento em um coletor solar. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENERGIA SOLAR, 2007, Fortaleza. Anais... Fortaleza: ABENS, 2007.
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Resumo

Para se analisar detalhadamente a influência da troca de calor em um coletor solar, é necessário fazer o estudo do escoamento no sistema das tubulações. Sistemas isotérmicos também são levados em consideração, pois este fator também influência na uniformidade deste escoamento. Em sistemas de aquecimento solar, coletores têm seu rendimento ligado diretamente ao seu tipo de escoamento, ou seja, a não uniformidade do escoamento leva a uma queda de rendimento do sistema. Quanto maiores as temperaturas de entrada dos coletores, maiores as perdas e menor o rendimento. Neste trabalho avaliou-se numericamente a estrutura do escoamento ao longo das tubulações de elevação, e dos tubos de distribuição e coleta de um coletor solar plano com circuito de retorno reverso, levando em consideração as quedas de pressão e escoamento isotérmico. Foram feitas simulações numéricas e modelos analíticos com dois métodos diferentes, para melhor comparação dos resultados. Os resultados finais obtidos no perfil de escoamento são comparados com valores experimentais obtidos na literatura e com soluções analíticas. O presente estudo desconsiderou os fatores térmicos que também influenciam na uniformidade do escoamento, analisando então apenas os fatores mecânicos do escoamento. No resultado deste estudo, obteve-se uma boa aproximação entre os resultados obtidos nas calhas de distribuição e coleta. No caso das tubulações de elevação os perfis de distribuição de escoamento obtidos foram diferentes entre os métodos utilizados e coincidentes com os dados da literatura.

Abstract

To analyze the influence of the heat transfer in a solar collector, it is necessary to make the study of the flow in the system of the pipes. Isothermal systems also are considered, therefore this factor also influences in the uniformity of this flow. In solar heating systems, collectors directly have its on income to its type of flow. Or either, the uniformity of the flow does not lead to a income fall of the system. As bigger the temperatures of entrance of the collectors, is the greater the losses and minor the income. In this work the structure of the flow along one pipe of rise was numerically evaluated, and the pipes or gutters of distribution and collect (manifold) of a plain solar collector with reverse return circuit, considering the losses of loads. Which occurs during the flow in the collector pipes. They had been made numerical simulation and you analytics analyze with two different methods, a better comparison of the results. The gotten final results in the flow profile are compared with gotten experimental values in literature or with analytics solutions. In this present study, the thermal factors that also influence in the uniformity of the flow had been disrespected, analyzing then only the mechanical factors of the flow. In the result of this study, a good approach between the gotten results in the distribution gutters and collects. In the case of the rise pipes (risers) the flow profiles had been different between the used methods.
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