Aperfeiçoamento de um sistema de medição de ganho de calor solar através de aberturas

Este trabalho apresenta um estudo de aperfeiçoamento de um sistema de medição de ganho de calor solar para materiais translúcidos e modelos de janelas em escala reduzida. O sistema possibilita quantificar a fração de ganho térmico por radiação que penetra no ambiente através de uma abertura. Para medir o fluxo de calor, foi utilizada uma nova classe de transdutor (fluxímetro), chamado "a gradiente tangencial". Inicialmente, foi realizada uma etapa de calibração dos sensores utilizados nos testes (fluxímetros, termopares e piranômetro), e algumas modificações na estrutura do equipamento. Após isso foram realizadas medições em campo. O protótipo originalmente utiliza um sistema de dissipação de calor através de ventiladores que insuflam o ar diretamente na face posterior da chapa de suporte dos fluxímetros. A elevação da diferença de temperatura entre a chapa e o ar ambiente reduz a passagem do fluxo de calor através dos sensores, gerando erros na medição. Os resultados da etapa de medições, após a calibração dos sensores, demonstraram a ocorrência de um erro médio no valor do Fator Solar medido de aproximadamente 5,8%, com uma diferença média de temperatura de 11,1°C entre a chapa de suporte dos fluxímetros e o ar. Novos testes foram realizados sendo aplicado um sistema de resfriamento por circulação de água em um banho termostático. Utilizando este sistema de resfriamento, a diferença média de temperatura entre a chapa de suporte dos fluxímetros e o ar caiu para aproximadamente 0,2°C, e o erro médio no resultado do Fator Solar medido foi de apenas 0,4%. Também, um modelo matemático simplificado de transferência de calor foi desenvolvido para verificar os erros nos valores medidos através de análises paramétricas. Os resultados das medições e das análises paramétricas demonstrando a necessidade de modificação do sistema de resfriamento originalmente utilizado.