Divisão de Engenharia Civil Ano: 2019

(Turma 2019, TGs 2019)

Análise teórica e de Simulação dos comportamentos do fluxo de calor solar na implantação de painéis fotovoltaicos em edificações do COMAER (pdf 4,15 MB)

Autor: João Smith Vieira Jácome

Orientador(es): Paulo Ivo Braga de Queiroz e Ten Cel Marcio Antonio da Silva Pimentel

Relator(es): Wilson Cabral de Sousa Júnior

Ano: 2019

Resumo:

Este trabalho foi conduzido com o objetivo de analisar a influência do fluxo de calor oriundo da irradiação solar sob tetos de edificações, em especial daquelas de baixa relação altura-comprimento comuns no COMAER, quando são instaladas placas fotovoltaicas (FV). Partindo de dados da literatura que relatam diminuições consideráveis nas cargas térmicas solares nesse situação, foi proposto utilizar um modelo baseado no método das séries temporais radiantes (RTS) para mensurar o impacto da alteração das cargas térmicas solares ao longo de 1 (um) ano sem e com placas FV instaladas sob o teto de uma edificação localizada no Rio de Janeiro/RJ. Para a edificação em estudo, foram propostos 12 tipos de teto, cada um formado por camadas e materiais diferentes. Como resultado, obtiveram-se estimativas de economia de, no mínimo, 38% no valor de projeto de um sistema FV ao se levar em consideração os efeitos de sombreamento gerados pela instalação de placas FV no teto de edificações. Entretanto, a depender dos parâmetros e das suposições realizadas, o resultado encontrado pode se alterar. Assim, os resultados, em essência, devem ser encarados qualitativamente e os trabalhos adicionais sobre o assunto são oportunos.

Abstract:

This work was conducted with the objective of analyzing the influence of heat flux from solar irradiation on building’s roofs, especially those with low proportions of height-length in COMAER, when photovoltaic (PV) panels are installed. Based on literature data that report considerable decreases in solar thermal loads in this situation, a model based on radiant time series (RTS) method was used to measure impact of changes in solar thermal loads over 1 (one) year without and with PV panels installed under the roof of a building located in Rio de Janeiro/RJ. For the building under study, 12 ceiling types were proposed, each formed by different layers and materials. As a result, savings of at least 38% on the PV system design value are obtained by considering the shading effects generated by the installation of PV panels on the roof of buildings. However, depending on the parameters and assumptions made, the result may change. Thus, the results, in essence, must be viewed qualitatively and further work on the subject is applicable.