
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Não Informado
Departamento: Não Informado
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Dissertação
Título: UMA ANÁLISE DE SISTEMAS DE AQUECIMENTO DE PISCINAS DOMÉSTICAS ATRAVÉS DE BOMBAS DE CALOR ASSISTIDAS POR ENERGIA SOLAR
Orientador
- SERGIO COLLE
Aluno
- ALLAN RICARDO STARKE
Conteúdo
O brasil possui o segundo maior mercado de piscinas no mundo e este cresce a uma taxa aproximada de 5% ao ano. nas regiões sul e sudeste do brasil, onde a temporada de calor é reduzida (dezembro a março), é necessário algum sistema de aquecimento para aumentar a temporada de banho. bombas de calor assistidas por energia solar (sa-hp) têm sido estudadas nos eua desde a década de 80, principalmente no aquecimento de ambientes. a combinação de uma bomba de calor com um sistema de aquecimento solar tende a amenizar várias das desvantagens destes sistemas quando operados separadamente. no inverno, os coletores solares fornecem água a uma temperatura muito baixa para ser utilizada no aquecimento direto, mas esta pode ser utilizada como fonte térmica para uma bomba de calor. além disso, o sistema solar apresenta uma maior eficiência quando operado com temperaturas baixas, viabilizando a utilização de coletores baratos e sem cobertura. o sistema combinado pode compensar tanto a redução de desempenho do sistema solar convencional durante períodos nublados como a baixa capacidade de aquecimento da bomba de calor em períodos frios. o presente estudo apresenta uma análise da viabilidade da utilização de sa-hp para aquecimento de piscinas. a metodologia empregada é baseada na simulação transiente de quatro configurações de sistemas de aquecimento, para uma piscina privada de 36 m3, e superfície de 24 m2, localizada em florianópolis - santa catarina. as simulações são realizadas no software transient system simulation tool (trnsys), onde o desempenho dos principais componentes, como coletor solar e piscina, são determinados por modelos matemáticos disponíveis na biblioteca de componentes do trnsys. por outro lado, a simulação da bomba de calor é baseada em uma matriz de desempenho, a qual é determinada por um modelo termodinâmico em regime permanente implementado no software engineering equation solver (ees). esse modelo é validado a partir de dados de desempenho extraídos de um catálogo de um equipamento comercial. quatro configurações são consideradas neste estudo: a configuração padrão, que utiliza uma bomba de calor ar-água (ashp); a configuração em paralelo, em que uma bomba de calor ar-água é instalada em paralelo ao sistema solar convencional (sa-ashp); a configuração em série, em que o sistema de aquecimento solar é conectado em série a uma bomba de calor água-água (sa-wshp); e a configuração dual-source que é a combinação das duas configurações anteriores, ou seja, utiliza uma bomba de calor com dois evaporadores (ar/água-água; sa-dshp). nas configurações em série e dual-source considera-se também um circuito de by-pass que possibilita o aquecimento da piscina diretamente pelos coletores solares. além disso, em todas as configurações considera-se um aquecedor auxiliar para garantir que a temperatura da água da piscina seja mantida entre 27°c e 28°c, durante o ano todo. o desempenho térmico é avaliado em termos da fração solar, enquanto que a viabilidade econômica é quantifica através do life-cycle savings (lcs). finalmente, uma análise de sensibilidade permite analisar os efeitos das principais variáveis de projeto, tais como, capacidade nominal de aquecimento da bomba de calor, eficiência e área dos coletores solares e utilização de cobertura térmica na piscina.
Índice de Shannon: 3.30892
Índice de Gini: 0.842255
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
3,02% | 2,80% | 3,63% | 3,64% | 2,93% | 29,55% | 23,27% | 3,37% | 3,71% | 2,48% | 4,39% | 3,34% | 4,12% | 3,71% | 2,91% | 3,14% |
ODS Predominates


3,02%

2,80%

3,63%

3,64%

2,93%

29,55%

23,27%

3,37%

3,71%

2,48%

4,39%

3,34%

4,12%

3,71%

2,91%

3,14%