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Título: Obtenção e estudo de uma superfície seletiva para coletores solares térmicos a partir de resíduos de granito
Título em inglês: Manufacturing process and study of a selective surface for flat plate solar collectors by using granite residue
Autor(es): Rodrigues, Felipe Pereira
Orientador(es): Freire, Francisco Nivaldo de Aguiar
Coorientador(es): Almeida, Ana Fabíola Leite de
Palavras-chave: Engenharia mecânica
Energia solar
Materiais
Data do documento: 31-Jul-2014
Citação: RODRIGUES, F. P. (2014)
Resumo: O uso de materiais alternativos com objetivo de substituir superfícies seletivas é uma tendência natural, pois geralmente se busca melhorias na eficiência das superfícies ao mesmo tempo em que se tenta diminuir os custos. Substâncias compósitas já são utilizadas na obtenção de algumas superfícies seletivas, no entanto, se for associado a estas características a possibilidade de utilizar resíduos que iriam ser descartados, conferindo aos mesmos um valor agregado, isso traria alguns benefícios, como uma possível redução de custos de fabricação. Desta forma, o presente trabalho propõe a obtenção e o estudo de superfícies seletivas para aplicações em coletores solares de placa plana de baixo custo originário do resíduo da indústria de granito. Foram estudadas três diferentes superfícies, duas delas foram obtidas no laboratório, a superfície a base de pó de granito e a superfície composta pela mistura de pó de granito e CRFO (Cr0,75Fe1,25O3); e a terceira superfície foi uma superfície comercial, conhecida como TiNOX. Para a realização dos testes foi construída uma bancada experimental de madeira, de forma que fosse possível simular as condições de um coletor solar de placa plana. Os testes foram feitos em condição de estagnação, ou seja, não havia fluxo de água através de tubos no coletor. Através desse aparato experimental foi possível testar as três superfícies seletivas simultaneamente. Os testes de campo mostraram que a superfície composta por pó de granito foi a que atingiu as maiores temperaturas, com uma média de até 119 °C, enquanto a superfície obtida com uma mistura de pó de granito e CRFO chegou a temperatura média de 96 °C, já a superfície comercial atingiu uma média de 101 °C. As superfícies foram comparadas através de uma equação que fornece o coeficiente global de perda de energia térmica. Os menores coeficientes foram obtidos pela superfície de pó de granito
Abstract: The using of alternatives materials to replace selective surfaces is a natural trend, because it usually looks for improvements on efficiency of surfaces at the same time that it tries to reduce costs. Composites are already used on obtainment of some selective surfaces, however, if the possibility to use residue that would be discarded was associated to these characteristics, providing an added-value, it would brings some benefits like a possible reduction of manufacturing costs. Thus, this thesis proposes the obtainment and study of selective surfaces for flat plate solar collectors for low cost by using residue from granite industry. Three different surfaces was studied, two of them of obtained on the laboratory, one is granite powder made and the other is a surface composed by a mixture of granite powder and CRFO (Cr0,75Fe1,25O3); the third surface is a commercial one, known as TiNOX. To perform the tests of the surfaces it was built an experimental stand, it allows simulating a solar collector conditions. The tests was performed in a stagnation condition, in other words, there wasn’t any water flow inside tubes. Through this experimental apparatus it was possible to test the three surfaces simultaneously. The field tests showed that the highest temperatures were reached by granite powder surface, which reached an average temperature of 119 °C, while the granite powder and CRFO mixture surface reached an average of 96 °C. The TiNOX achieve an average temperature of 101 °C. The three surfaces was compared each other through an equation that gives a global heat loss coefficient. The granite powder surface was the one which achieved the lowest global heat loss coefficient
Descrição: RODRIGUES, F. P. Obtenção e estudo de uma superfície seletiva para coletores solares térmicos a partir de resíduos de granito. 2014. 42 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11064
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