Avaliação de um sistema de aquecimento de água equipado com concentrador e rastreador solar integrado a IOT

Abstract

Com a ampliação da demanda energética mundial, se faz necessário a busca por fontes renováveis para o auxílio na produção de energia do país. Dentre as fontes renováveis, destaca-se a solar devida a grande radiação que incide no território brasileiro, atingindo valores de 1500-2500 kWh/m² em todas as regiões do país. E grande parte dessa fonte energética é empregada no aquecimento de água. Assim, o objetivo deste trabalho foi comparar a capacidade de transferir energia térmica para a água de três sistemas de aquecimento, dos quais um utilizava concentrador e rastreador solar, outro apenas o concentrador e, por fim, o último modelo apresentava apenas o reservatório de água. Para atingir essa meta, foi desenvolvida toda estrutura metálica para os sistemas juntamente com os cálculos e análises de posicionamento do rastreador, o qual ampliou a transferência de calor para a tubulação com água devido ao fato de posicionar o concentrador perpendicularmente aos raios solares durante o dia inteiro. Com os mecanismos prontos, ocorreu a coleta de dados durante 14 dias numa região com ampla incidência solar. Os dados coletados por meio do sistema IoT integrado ao Smart Campus do Instituto Mauá de Tecnologia foram analisados e resultou na necessidade da utilização dos dois conceitos, para o aumento da temperatura da água no reservatório, o qual alcançou uma temperatura8,5 oC acima da temperatura do sistema sem o concentrador.