Eletronic system of supervision and control for solar heater

Orientador: José Antonio Siqueira DiasDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Mais de 90% dos sistemas de aquecimento de água por energia solar instalados no Brasil (número superior a 700.00 instalações) são do tipo convencional por circulação passiva. Esse tipo de instalação apresenta boa performance, aliada à simplicidade de funcionamento. Considerando-se que aproximadamente 8% da energia consumida em nosso país é para o aquecimento de água residencial, trata-se de uma excelente alternativa ecológica de economia de energia. Em períodos de baixa insolação, o usuário pode contar com um aquecimento auxiliar através de um resistor instalado no interior do reservatório (boiler).Nesta situação a temperatura da água até atingir o valor de desligamento do termostato de segurança do sistema.Não havendo o acompanhamento da temperatura, o sistema entra num regime de funcionamento de sucessivos períodos e aquecimento e resfriamento (por perdas de calor), até que o usuário lembre-se de desligar o disjuntor. Este trabalho apresenta uma solução economicamente viável de se melhorar essa situação, fazendo-se uso da eletrônica microcontrolada. Assim, pode-se monitorar o aquecimento da água pelo resistor auxiliar através de sensores do tipo NTC, propiciando uma economia de até 25% na conta mensal, além de outras comodidades. Possuindo três modos de operação : temporizado (atua como timer), termostato (termostato ajustável pelo painel) e programado (o usuário determina o momento de uso e a temperatura desejada da água) , o sistema é constituído por console de controle e unidade de potência. O sistema é de fácil instalação, constituindo uma alternativa viável para se melhorar significativamente a performance dos sistemas atuaisAbstract: Over 90% of heating water by solar energy installed in Brazil today (more than 700,000 facilities ) are of the conventional type passive thermosyphon. This type of installation has good performance and the simplicity of operation. Considering that approximately 8% of energy consumed in our country is for heating domestic water, this is an excellent alternative of ecological energy saving. In periods of low insolation, the user can rely on an auxiliary heating through a resistor installed inside the tank (boiler), powered through a circuit breaker. In this situation, with no one monitoring , the water temperature rises until it reaches the value of shutting down the thermostat's security system, which in most cases is set at 55 ° C. Without the monitoring of temperature, the system enters a regime of operation of successive periods of heating and cooling (for heat loss), until the user remember to turn off the breaker. This paper presents an economically viable solution to improve that, by making use of electronics microcontroller. Thus, one can monitor the water heating aid through the resistor sensor NTC, providing savings of up to 25% on the monthly bill, and other amenities. With three modes of operation: timer (operates as a timer), thermostat (panel adjustable thermostat ) and programmed (the user determines the time of use and temperature of the water), the system consists of the control console and power unit. The system is easy to install, providing a viable alternative to significantly improve the performance of current systemsMestradoEletrônica, Microeletrônica e OptoeletrônicaMestre em Engenharia Elétric