Sistemas solares térmicos: simulação de perfis de consumo e cálculo do comportamento térmico a longo prazo

Tese de mestrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011Este trabalho constitui a Tese de Mestrado com o tema Sistemas solares térmicos – Simulação de perfis de consumo e cálculo do comportamento térmico a longo prazo, realizada no âmbito do Mestrado em Engenharia da Energia e Ambiente. Nesta tese serão apresentados os desenvolvimentos do trabalho realizado entre Outubro de 2009 e Julho de 2011, que foi inserido no âmbito da Task 4 do projecto “Sistemas solares térmicos pré fabricados – nova modelação para ensaio dinâmico e validação por monitorização de comportamento térmico a longo prazo”, financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (PTDC/ENR/70844/2006), cujo principal objectivo é o desenvolvimento de novos modelos matemáticas para a caracterização do comportamento térmico de sistemas solares térmicos e a sua validação experimental por monitorização a longo prazo. Este trabalho mostra como foi realizado o projecto e a instalação de um circuito hidráulico de ensaio para sistemas solares térmicos que permitisse fazer ensaios de acordo com as normas ISSO 9459-5, ISSO 9459-2 e que também permitisse realizar ensaios com diferentes perfis de consumo. No trabalho é também referida a instalação de todo o equipamento necessário à aquisição de dados e operação do circuito. O circuito hidráulico foi usado para fazer ensaios a dois sistemas solares térmicos, previamente ensaiados no Laboratório de Energia Solar segundo o método de ensaio DST. Os resultados obtidos nos vários ensaios realizados são também reportados neste trabalho. Os ensaios e os resultados obtidos são importantes para fazer a validação experimental dos modelos que serão desenvolvidos no âmbito do referido projecto. Para além dos resultados, são também analisados os problemas da instalação experimental, sendo apresentadas sugestões de melhoria da mesma.This Master’s Thesis, with the topic “Sistemas Solares Térmicos – Simulação de perfis de consume e cálculo do comportamento térmico a longo prazo”, is held under the Master of Engenharia da Energia e do Ambiente. This thesis will presente the work developed between October 2009 and July 2011, which was made parto f TASK 4 in the Project “Sistemas solares térmicos pré-fabricados – nova modelação para ensaio dinâmico e validação por monitorização de comportamento térmico a longo prazo”, (Pre-fabricated solar termal systems – new modeling for dynamic system testing and validation by long term termal performance), with the support of Fundação para a Ciência e Tecnologia (PTDC/ENR/70844/2006), whose main objective is the development of new mathematical models to assess the thermal behavior of solar thermal systems and their experimental validation by long term monitoring. This work shows how the design and installation of a hydraulic test rig was performed. This test rig was made to test two solar thermal systems (previously tested at the Solar Energy Laboratory, in Lisboa) in accordance with ISO 9459-5, ISO 9459-2 and also to allow the testing of different water load profiles. In this work is also referred the installation of all equipment necessary for data acquisition and operation to the test rig. The obtained results are also reported in this work. The tests and his results are important to the experimental validation of mathematical models to be developed under the mentioned project. In addition to the results, the problems of the experimental test rig were also analyzed, and suggestions were made for its improvement