Modelação de sistemas solares térmicos de pequena dimensão (sistemas tipo kit) e identificação de parâmetros característicos para determinação do comportamento térmico a longo prazo

Abstract

Os Sistemas Solares Térmicos de pequena dimensão (sistemas do tipo kit) são ensaiados de acordo com as normas de ensaio EN 12976-2 e ISO 9459-5 para determinação do comportamento térmico, considerando uma metodologia de ensaio dinâmico. Neste artigo é apresentado um modelo fisíco que descreve o balanço térmico para um sistema solar. O modelo descrito assenta num depósito unidimensional e tem como variável de entrada a energia fornecida pelo colector e como variável de saída a energia fornecida para consumo. Considera-se que existe estratificação no interior do depósito, recorrendo a um modelo de segmentos isotérmicos de dimensão variável. Com o modelo desenvolvido e com os dados de ensaio é possível identificar os parâmetros característicos do sistema. A identificação dos parâmetros é conseguida por um processo iterativo de optimização utilizando o método de Levenberg-Marquardt. O cálculo do Comportamento térmico a longo prazo (LTPP - Long Term Performance Prediction), do sistema, é efectuado considerando o modelo estabelecido para o balanço térmico e os parâmetros identificados.