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Análise Térmica e da Eficiência de Sistemas Solares
Quinta-feira, 25 de julho de 2024
Última modificação: Quinta-feira, 25 de julho de 2024
Coordenador
Prof. André Guimarães Ferreira
Descrição
A demanda por eletricidade no Brasil vem aumentando constantemente devido a vários fatores, incluindo crescimento populacional, urbanização, desenvolvimento econômico e eletrificação de setores como transporte. Além disso, eventos climáticos extremos, como secas ou ondas de calor, podem afetar os padrões de consumo de eletricidade.
Apesar dos significativos recursos de energia renovável do país, o Brasil enfrenta desafios em seu setor de energia. O Brasil possui uma matriz energética diversificada, mas tem dependido fortemente da energia hidrelétrica, em virtude dos sistemas fluviais e dos recursos hídricos. Grandes hidrelétricas, como Itaipu e Belo Monte, têm desempenhado um papel crucial na geração de eletricidade. A dependência de energia hidrelétrica torna o país vulnerável a flutuações nos níveis de água devido à variabilidade climática, levando potencialmente à escassez de energia durante as secas. O vasto território e a distribuição da população do Brasil apresentam desafios em termos de expansão e manutenção de uma rede elétrica confiável, especialmente em regiões remotas e menos populosas.
Atualmente uma parcela significativa de eletricidade no Brasil já é proveniente de fontes renováveis, destacando-se o uso de biomassa, energia eólica e energia solar. Embora o uso das fontes renováveis seja crescente, ainda existem preocupações ambientais relacionadas a hidrelétricas de grande escala e desmatamento para geração de biomassa.
Para enfrentar esses desafios e atender à crescente demanda de energia de forma sustentável, o governo brasileiro e as autoridades energéticas devem se concentrar em diversificar ainda mais a matriz energética, melhorar a infraestrutura da rede, investir em novas tecnologias e promover medidas de eficiência energética no nível do consumidor. Dentre as fontes alternativas, a energia solar se destaca particularmente por se tratar de uma fonte renovável.
Além da possibilidade de geração elétrica com sistemas fotovoltaicos e em sistemas térmicos com coletores concentradores, o aquecimento (de água para banho e de ar em secadores solares) se destaca e contribui fortemente para redução do consumo energético. Aliado a esse fato, fundamental não só incentivar o aumento da participação de fontes solares para a matriz energética nacional, mas também melhorar a eficiência energética de sistemas necessidade de produção adicional de energia e reduzir o consumo geral.
Neste contexto, este projeto de pesquisa tem como objetivo desenvolver análise térmica (experimental e modelagem com simulação numérica) de sistemas solares, para maximização da eficiência. Coletores solares de placa plana, secadores calor acopladas a coletores solares são o foco principal de análise deste projeto. Estudos numéricos, análises paramétricas e análises eficiência utilizando a primeira e a segunda lei da termodinâmica são realizadas na avaliação destes sistemas.
Início
08/2020
Previsão de término
12/2025
Integrantes
Prof. André Guimarães Ferreira (Coordenador), Profª. Cristiana Brasil Maia, Prof. Tiago de Freitas Paulino e Profª. Gisele Mol da Silva.