Avaliação de sistemas de aquecimento de água solar-gás

Abstract

Neste trabalho realizou-se a simulação computacional de sistemas de aquecimento de água solar-gás através do programa TERMOSIM, visando atender o consumo de uma casa popular hipotética situada em Porto Alegre. Foram simulados sistemas combinando reservatórios de 300, 400, 500 e 600 litros acoplados a 1, 2, 3, 4 e 5 coletores. Os resultados mostraram que a eficiência destes sistemas diminui à medida que se aumenta o número de coletores e ao diminuir o volume do reservatório. Fato que está diretamente relacionado com a temperatura da água circulante no interior dos coletores, e a estratificação da temperatura da água acumulada no reservatório. O sistema dimensionado terá dois coletores com área de 1,42m² cada, um reservatório de 400 litros e um aquecedor de passagem a gás para complementar a energia não posta suficiente pela coleta solar. Isto devido o sistema selecionado possuir um fator de contribuição energética solar (Fração Solar) médio anual de 59%. O custo inicial do sistema de R$4.217,00 será retornado em seis anos e oito meses com TIR estimada em 23,48%.

This was work made using the computer simulation of water solar-gas heating systems through the program TERMOSIM, having in mind a hypothetical popular family house located in Porto Alegre. The simulations were made using combined tanks of 300, 400, 500 and 600 liters coupled to 1, 2, 3, 4 and 5 collectors. The results showed that the efficiency of these systems decreases as it increases the number of collectors and to decrease the tanks volume. This fact is directly related to the temperature of the water circulating inside the collectors, and the stratification of the temperature of water on the reservoir. The chosen system has two collectors with an area of 1.42 m² each, a 400 liters tank and a continuous gas heater to complement the insufficient solar energy output. This is because the selected system has a contributing factor in solar energy (solar fraction) annual average of 59%. The initial system cost R$ 4217.00 will be returned in six years and eight months with an estimated IRR 23.48%.