Euro-ELECS 2017

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394. ANÁLISE NUMÉRICADA INFLUÊNCIADAESTRUTURAMETÁLICAEM
RESERVATÓRIOS TÉRMICOS
BODNAR, F. A.*1 ); OLIVESKI, R. C. 1 );
EHMS, J. H. N. 1 )
1Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS), Brasil
*Fábio Andrei Bodnar
RESUMO
A crescente demanda por recursos energéticos renováveis, salienta a necessidade de pesquisa e
desenvolvimento de mecanismos e componentes que aperfeiçoam processos ecologicamente
sustentáveis. Nesse cenário, sendo a energia solar uma abundante e acessível fonte de energia
renovável, estudos de desempenho dos componentes relacionados a sua captação, transformação
e armazenagem são imprescindíveis ao aperfeiçoamento de sistemas de aquecimento de líquidos
por energia solar. Coletor solar, tanque de armazenamento térmico e tubulações são componentes
essenciais destes sistemas. Reservatórios térmicos são normalmente formados por um tanque
metálico, revestido com isolamento térmico e revestimento de acabamento externo, além de
conexões hidráulicas e componentes estruturais para apoio do reservatório e fixação do
acabamento. Embora necessários, estes componentes podem influenciar substancialmente nas
perdas térmicas do equipamento. O objetivo do presente trabalho é analisar a influência da estrutura
metálica sobre o rendimento de reservatórios térmicos. Esta análise é realizada através de
resultados obtidos por Fluidodinâmica Computacional. O modelo numérico foi validado
experimentalmente, analisando-se a estratificação térmica da água em um reservatório térmico
cilíndrico vertical em regime transiente, pelo período de 45 h. Esta comparação apresentou boa
concordância com resultados da literatura. A análise da influência da estrutura metálica no
rendimento energético do reservatório é realizada de modo comparativo, alternando o material de
sustentação na lateral e na base do reservatório de metais para baquelite. Analisando os resultados,
é possível observar que a estratificação térmica é afetada quando alternado componentes do
reservatório, desta forma, indicando que a conservação de energia térmica é influenciada pela
estrutura do reservatório.
Palavras-chave: 4. Energias renováveis em edificações; Reservatório Térmico; Fluidodinâmica
Computacional; Sustentabilidade.
NUMERICAL ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF METALLIC
STRUCTURE IN THERMAL TANKS
ABSTRACT
The growing demand for renewable energy resources emphasizes the need for research and
development of mechanisms and components that improve environmentally sustainable processes.
In this scenario, solar energy is an abundant and affordable source of renewable energy,
performance studies of the components related to its capturing, processing and storage are essential
to the improvement of solar heating systems for liquids. Solar collector, heat storage tank and pipes
are essential components of these systems. Thermal tanks are usually consisting of a metal cylinder,
coated with thermal insulation and outer finish casing, plus hydraulic connections and structural
components to support the reservoir and fasten the finish. Although necessary, these components
can substantially influence the thermal losses of the equipment. The aim of this study is to analyze