Otimização da eficiência térmica de coletores solares de placa plana utilizando o Matlab

Resumo

Energia solar está se tornando uma alternativa em frente à escassez de reservas de combustíveis fósseis. Uma das aplicações mais simples e direta dessa energia é a conversão de radiação solar em calor, que pode ser usado em sistemas de aquecimento de água. Um sistema de aquecimento solar amplamente utilizado é o coletor solar de placa plana. Um grande número de pesquisas tem sido feitas de maneira a analisar a operação de um coletor solar de placa plana e aumentar a sua eficiência térmica. O objetivo desse projeto de iniciação científica é utilizar o Matlab para realizar uma otimização multivariável da função eficiência térmica de um coletor solar de placa plana. Na função eficiência térmica podem ser variadas seis dimensões de um coletor solar de placa plana: espessura do isolamento na base, espessura do isolamento na lateral, distância entre tubos, diâmetro interno dos tubos, diâmetro externo dos tubos e espessura da placa absorvedora. Será desenvolvida uma rotina computacional em MATLAB para a função eficiência térmica de maneira a otimizar simultaneamente essas seis dimensões para um conjunto de variáveis conhecidas de um coletor. A eficiência térmica calculada numericamente pode então ser comparada com valores fornecidos para coletores comerciais. Após isso, será feito um estudo da influência de cada uma das seis dimensões na eficiência térmica. Os resultados desse estudo podem ser utilizados para o projeto de coletores solares de placa plana mais eficientes e de menor custo. (AU)