Desempenho energético de sistemas domésticos de aquecimento solar de água em uso : uma abordagem das interfaces com o usuário e o ambiente construído

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dc.contributor.advisorGiglio, Thalita Gorban Ferreira [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorSantos, Vanessa Costapt_BR
dc.contributor.bancaBarbosa, Miriam Jerônimopt_BR
dc.contributor.bancaSowmy, Daniel Setrakpt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T11:49:51Z
dc.date.available2024-05-01T11:49:51Z
dc.date.created2019.00pt_BR
dc.date.defesa22.08.2019pt_BR
dc.description.abstractResumo: A inclusão da energia solar térmica nas edificações tem crescido em todo o mundo como uma consequência do aumento da demanda por energias renováveis No que tange os sistemas domésticos de aquecimento solar de água (SAS), os benefícios associados ao seu uso compreendem não apenas a economia de energia elétrica proporcionada ao usuário, mas ainda a redução da demanda de energia nos horários de pico pelo setor residencial Embora essa tecnologia esteja consolidada, há uma carência de estudos que abordem os efeitos de sua interação com o usuário e o ambiente construído no desempenho do SAS Nessa perspectiva, este trabalho apresenta uma avaliação do desempenho de sistemas domésticos de aquecimento solar de água com enfoque nas interfaces com o ambiente construído e o usuário O estudo busca uma abordagem das situações reais de limitações impostas aos SAS pelo ambiente construído O objetivo foi atingido a partir de uma análise de sensibilidade multiparamétrica aplicada para identificar os parâmetros de natureza construtiva e operacional que sensibilizam o desempenho destes sistemas O estudo foi realizado por meio de simulações computacionais no programa EnergyPlus, utilizando-se a fração solar e o consumo anual de energia como indicadores de desempenho O modelo desenvolvido foi validado a partir de dados medidos e apresentou bom nível de conformidade, com erro médio de 8,6% A localização do tanque de armazenamento na cobertura, a inclinação e a orientação dos coletores solares foram definidas como condições limitantes do SAS A partir delas, foram analisados os efeitos da variação de nove parâmetros, entre construtivos e operacionais, nos indicadores de desempenho de SAS utilizados em três cidades representativas do território brasileiro: Belém, São Paulo e Porto Alegre A orientação do coletor demonstrou ser a limitação construtiva mais crítica para o desempenho do SAS As discrepâncias no consumo de energia elétrica entre orientações distintas alcançaram 45 e 6% em Porto Alegre e São Paulo, respectivamente Nas três cidades, os parâmetros construtivos relação Var/Acol e volume do tanque apresentaram maior influência nos indicadores de desempenho do SAS, proporcionando uma economia de até 284 kWh/ano em São Paulo, 235 kWh/ano em Porto Alegre, e consumo nulo em Belém Entre os parâmetros operacionais, o nível de conforto do banho mostrou-se o mais influente no desempenho do SAS em São Paulo e Porto Alegre, e o horário de banho adotado pelo usuário, em Belém Os resultados apontaram que ajustes adequados nas configurações destes parâmetros permitem compensar ou minimizar os efeitos das limitações construtivaspt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: The inclusion of solar thermal energy in buildings has grown worldwide because of the increased demand for renewable energy Regarding domestic solar water heating systems (SAS), the benefits associated with their use include not only the electrical energy savings provided to the user, but also the reduction of energy demand at peak hours by the residential sector Although this technology is consolidated, there is a lack of studies that address the effects of its interaction with the user and the environment built on SAS performance From this perspective, this work presents an evaluation of the performance of domestic solar water heating systems focusing on the interfaces with the built environment and the user The study seeks to approach the real situations of limitations imposed on the SAS by the built environment The objective was reached through a multiparametric sensitivity analysis applied to identify the constructive and operational parameters that sensitize the performance of these systems The study was carried out through computer simulations on the EnergyPlus program, using the solar fraction and the annual energy consumption as performance indicators The model developed in the program was validated from measured data and presented good level of compliance, with an average error of 86% The location of the storage tank on the roof, the slope and orientation of the solar collectors were defined as limiting conditions of the SAS From these, the effects of the variation of nine parameters, between constructive and operational, on the SAS performance indicator were analyzed for three representative cities of the Brazilian territory: Belém, São Paulo and Porto Alegre Collector orientation has proven to be the most critical constructive limitation for SAS performance Discrepancies in energy consumption between different orientations reached 45 and 6% in Porto Alegre and São Paulo, respectively In all three cities, the construction parameters Var/Acol Ratio and Tank Volume had the greatest influence on SAS performance indicators, providing savings of up to 284kWh/year in São Paulo, 235kWh/year in Porto Alegre, and zero consumption in Belém Among the operational parameters, the Bath Comfort Level was the most influential in the SAS performance in São Paulo and Porto Alegre, and the bath time adopted by the user in Belém The results showed that appropriate adjustments in the settings of these parameters allow to compensate or minimize the effects of constructive limitationspt_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Tecnologia e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/9170
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameEngenharia Civilpt_BR
dc.relation.departamentCentro de Tecnologia e Urbanismopt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.subjectEnergia solar térmicapt_BR
dc.subjectEdificaçõespt_BR
dc.subjectAbastecimento de água quentept_BR
dc.subjectAquecedores solares de águapt_BR
dc.subjectSolar thermal energypt_BR
dc.subjectBuildingspt_BR
dc.subjectHot-water supplypt_BR
dc.titleDesempenho energético de sistemas domésticos de aquecimento solar de água em uso : uma abordagem das interfaces com o usuário e o ambiente construídopt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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