Projeto e implementação de protótipo para potencializar o ganho na captação de energia em um sistema de aquecimento por termossifão via sensoriamento e circulação programada

Abstract

RESUMO: O aquecimento de água por termossifão consiste na circulação natural da água de um reservatório, passando por tubos expostos ao sol retornando à origem. Através do processo de convecção natural, existe a troca de calor e a circulação ocorre pela diferença de densidade do líquido, onde o fluido mais quente tende a subir por possuir menor densidade. Nesse processo natural, há cenários de baixa incidência solar onde o termossifão não tem capacidade de trabalhar sozinho, pois a baixa diferença no gradiente de temperatura incapacita o retorno do líquido ao reservatório, levando a perda de energia térmica. Neste contexto, o projeto tem a proposta de sensoriar e aplicar atuadores, para que diante de coletas realizadas pelos sensores e a combinação das variáveis monitoradas pelo sistema, possa ter um maior ganho na quantidade de energia armazenada. Como prova de princípio um protótipo foi projetado, implementado e avaliado em um ambiente real. Os resultados apontam para um melhor aproveitamento na captação da energia em um sistema de aquecimento por termossifão.

ABSTRACT: The water heating by thermosiphon consists in the natural circulation of water from a container through tubes exposed to sunlight. By the process of natural convection, heat exchange is created. Then due to the different liquid density the hotter fluid tends to go up. During a data analysis taking into account days of lower solar incidence which makes the thermosiphon incapable of working by itself causing the previous hot water to become colder. The project’s purpose is sensor and apply measures such as to minimize the impact on the temperature stored.