Dimensionamento e simulação de coletor solar do tipo cilindro parabólico para atender uma estufa de cura de pintura eletrostática
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Sizing and simulation of a parabolic cylinder solar collector to serve an electrostatic paint curing oven
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Resumo
A indústria de acabamentos superficiais consome muita energia térmica, principalmente na etapa de secagem
das peças dentro de uma estufa. Uma alternativa para reduzir o impacto ambiental e o consumo de energia é o uso de
fontes alternativas, como a energia solar. Um sistema solar utilizando coletores concentradores do tipo cilindro
parabólicos foi dimensionado e simulado para aquecer ar que é insuflado numa estufa de cura de pintura eletrostática
para geração de 175 kW de potência térmica. O sistema foi simulado com a plataforma TRNSYS considerando um dia
de céu claro, em intervalos de uma hora, e dados típicos de um ano meteorológico da base de dados do Meteonorm para
a cidade de Belo Horizonte - MG. As calhas parabólicas utilizaram óleo térmico como fluido de transferência de calor
para aquecimento de ar ambiente em um trocador de calor de fluxo cruzado sendo este injetado na estufa. Os resultados,
mostraram que o sistema solar pode atender de forma isolada no período de 10 h às 17 h a carga térmica requerida pelo
processo com a temperatura do ar alcançando valores acima de 200 °C.
Abstract
The surface finishing industry consumes a lot of thermal energy, especially during the drying stage of the parts inside an oven. An alternative to reduce environmental impact and energy consumption is the use of alternative sources, such as solar energy. A solar system using parabolic cylinder-type concentrator collectors was sized and simulated to heat air that is blown into an electrostatic paint curing oven to generate 175 kW of thermal power. The system was simulated with the TRNSYS platform considering a clear sky day, at one-hour intervals, and typical data from a meteorological year from the Meteonorm database for the city of Belo Horizonte - MG. The parabolic troughs used thermal oil as the heat transfer fluid to heat ambient air in a cross-flow heat exchanger, which was injected into the oven. The results showed that the solar system can meet the thermal load required by the process in isolation from 10 am to 5 pm, with the air temperature reaching values above 200 °C.
Assunto
Energia Solar Térmica, Estufa, Eletrostática
Palavras-chave
Calor - Armazenamento, Eletrostática
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https://anaiscbens.emnuvens.com.br/cbens/article/download/1880/1866