{"id":114,"date":"2022-09-14T17:34:45","date_gmt":"2022-09-14T20:34:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ufrgs.br\/labsol\/?page_id=114"},"modified":"2022-09-16T11:35:49","modified_gmt":"2022-09-16T14:35:49","slug":"linhas-de-pesquisa","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.ufrgs.br\/labsol\/linhas-de-pesquisa\/","title":{"rendered":"Linhas de Pesquisa"},"content":{"rendered":"\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><strong>LINHAS DE PESQUISA<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p><em>1. <strong>Sistemas Solares de Aquecimento<\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">No Brasil, dentre os sistemas t\u00e9rmicos que t\u00eam como fonte energ\u00e9tica a energia solar, os sistemas de aquecimento de \u00e1gua com coletores de placa plana s\u00e3o os mais difundidos. O nosso clima permite utilizar, na maior parte das localidades, instala\u00e7\u00f5es com circula\u00e7\u00e3o natural, onde a redu\u00e7\u00e3o da densidade da \u00e1gua aquecida produz o movimento necess\u00e1rio \u00e0 circula\u00e7\u00e3o da mesma entre os coletores e o reservat\u00f3rio. A tecnologia da fabrica\u00e7\u00e3o dos coletores destes sistemas \u00e9 plenamente dominada pela ind\u00fastria, podendo-se ainda buscar aperfei\u00e7oamentos na sele\u00e7\u00e3o de materiais, metodologias de dimensionamento mais adequadas, gerenciamento energ\u00e9tico das instala\u00e7\u00f5es, etc. Sistemas mais sofisticados, utilizando concentra\u00e7\u00e3o da radia\u00e7\u00e3o solar e\/ou superf\u00edcies seletivas. A energia solar tamb\u00e9m pode ser utilizada para aquecer o ar. Usados principalmente para aquecimento de ambientes, os coletores de aquecimento de ar s\u00e3o normalmente constru\u00eddos integrados \u00e0s   edifica\u00e7\u00f5es, buscando o conforto t\u00e9rmico na condi\u00e7\u00e3o de inverno. Quando combinados com outros elementos da constru\u00e7\u00e3o, al\u00e9m do aquecimento passivo no inverno podem tamb\u00e9m facilitar a ventila\u00e7\u00e3o dos ambientes, limitando o aquecimento exagerado no ver\u00e3o. Um bom projeto depende do conhecimento dos mecanismos do condicionamento passivo, propriedades dos materiais, disponibilidade de equipamentos no mercado e de explorar as varia\u00e7\u00f5es sazonais do movimento aparente do Sol, resultando na diminui\u00e7\u00e3o da carga t\u00e9rmica e no aumento da sensa\u00e7\u00e3o de conforto em edifica\u00e7\u00f5es durante o ano todo.<\/p>\n\n\n\n<p>A pesquisa do Laborat\u00f3rio de Energia Solar nestes setores pretende aprofundar o conhecimento destes sistemas a partir de um conjunto de atividades e projetos de car\u00e1ter te\u00f3rico e experimental.<\/p>\n\n\n\n<p>Dentre estas atividades destacam-se:<\/p>\n\n\n\n<ol><li>Coletores de placa plana &#8211; An\u00e1lise de desempenho e materiais.<\/li><li>Coletores de tubos evacuados do tipo <em>water in glass<\/em> e com tubos de calor.<\/li><li>Coletores concentradores.<\/li><li>Tanques t\u00e9rmicos de armazenagem.<\/li><li>Metodologias de dimensionamento.<\/li><li>Simula\u00e7\u00e3o computacional de sistemas solares de aquecimento de \u00e1gua.<\/li><li>Conforto t\u00e9rmico.<\/li><\/ol>\n\n\n\n<p>  <\/p>\n\n\n\n<p><em>2. <strong>Sistemas de Energia Solar Fotovoltaica<\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">Nos \u00faltimos anos pode ser observado um crescente interesse na convers\u00e3o direta da energia solar em eletricidade, feita atrav\u00e9s dos m\u00f3dulos fotovoltaicos. Suas principais vantagens sobre as demais fontes alternativas de energia s\u00e3o a confiabilidade e a previsibilidade.<\/p>\n\n\n\n<p>Nesta \u00e1rea o LABSOL desenvolve pesquisa nos seguintes temas:<\/p>\n\n\n\n<ol><li>M\u00f3dulos e arranjos fotovoltaicos<\/li><li>Acumuladores.<\/li><li>Componentes auxiliares de sistemas fotovoltaicos.<\/li><li>Eletrifica\u00e7\u00e3o rural.<\/li><li>Metodologias de dimensionamento.<\/li><li>Simula\u00e7\u00e3o computacional de sistemas fotovoltaicos.<\/li><li>Sistemas fotovoltaicos conectados \u00e0 rede.<\/li><\/ol>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><em><strong>3. Radia\u00e7\u00e3o Solar<\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">O Sol \u00e9 a fonte da energia empregada pelos equipamentos solares. Conhecer o comportamento da radia\u00e7\u00e3o por ele emitida \u00e9 condi\u00e7\u00e3o obrigat\u00f3ria para quem deseja projetar e utilizar tais equipamentos. No Laborat\u00f3rio de Energia Solar, al\u00e9m do estudo da distribui\u00e7\u00e3o da energia solar, h\u00e1 uma linha de pesquisa voltada para a correta determina\u00e7\u00e3o experimental da sua intensidade e para a sintetiza\u00e7\u00e3o por computador de sequ\u00eancias de dados de radia\u00e7\u00e3o solar para serem utilizados em programas de simula\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">No que tange \u00e0 instrumenta\u00e7\u00e3o radiom\u00e9trica, principalmente em fun\u00e7\u00e3o do alto custo dos instrumentos, o Laborat\u00f3rio de Energia Solar foi motivado a desenvolver, construir e caracterizar equipamentos com pre\u00e7o mais acess\u00edvel, visando atender a uma faixa de mercado sem acesso aos instrumentos tradicionais. Nesse sentido j\u00e1 foram desenvolvidos piran\u00f4metros com termo-sensores, piran\u00f4metros fotovoltaico e instrumenta\u00e7\u00e3o solarim\u00e9trica.<\/p>\n\n\n\n<ol><li><strong>Modelos de radia\u00e7\u00e3o solar.<\/strong><\/li><\/ol>\n\n\n\n<p><strong>DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARES &#8211; SOLARCAD<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">No Laborat\u00f3rio de Energia Solar sempre foi dada uma grande import\u00e2ncia ao desenvolvimento de modelos matem\u00e1ticos apropriados \u00e0 simula\u00e7\u00e3o computacional dos sistemas de aproveitamento da energia solar e seus componentes. Como forma de difundir e facilitar o acesso a estes modelos, o Laborat\u00f3rio est\u00e1 desenvolvendo programas de computador com interfaces amig\u00e1veis e intuitivas, proporcionando aos estudiosos da \u00e1rea e comunidade em geral a transfer\u00eancia do conhecimento e experi\u00eancia acumulados pelo Laborat\u00f3rio ao longo de seus anos de exist\u00eancia.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">O SOLARCAD \u00e9 um pacote de programas visando o projeto de sistemas de energia solar e seus componentes, abrangendo tanto sistemas t\u00e9rmicos quanto fotovoltaicos. A principal caracter\u00edstica do SOLARCAD \u00e9 a habilidade de simular o comportamento real de cada componente do sistema a partir de um m\u00ednimo de par\u00e2metros de entrada. Este aspecto, combinado com uma estrutura especialista e interfaces amig\u00e1veis, permite que o software seja utilizado at\u00e9 mesmo por profissionais n\u00e3o t\u00e3o familiarizados com o tema. Por outro lado, os programas apresentam flexibilidade suficiente para serem utilizados em an\u00e1lises e simula\u00e7\u00f5es personalizadas por projetistas e pesquisadores com maior embasamento te\u00f3rico. O SOLARCAD \u00e9 estruturado em m\u00f3dulos, os quais podem ser utilizados tanto em conjunto como isoladamente.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">&nbsp;&nbsp; Dentre os programas que comp\u00f5em o SOLARCAD j\u00e1 est\u00e3o dispon\u00edveis e operacionais os m\u00f3dulos&nbsp;<u>RADIASOL2<\/u>&nbsp;e&nbsp;<u>ESPECTR<\/u><a href=\"..\/..\/..\/..\/..\/LABSOL-7\/Documents\/Servidor\/HTTP\/HP_Solar\/index_03_nov_2020.html#espectro\" class=\"ek-link\"><u>O<\/u><\/a>, enquanto que os m\u00f3dulos&nbsp;<u>TERMOSI<a href=\"..\/..\/..\/..\/..\/LABSOL-7\/Documents\/Servidor\/HTTP\/HP_Solar\/index_03_nov_2020.html#termosim\" class=\"ek-link\">M<\/a><\/u>,&nbsp;<u>PVSIZE<\/u>,&nbsp;<u>PVSI<a href=\"..\/..\/..\/..\/..\/LABSOL-7\/Documents\/Servidor\/HTTP\/HP_Solar\/index_03_nov_2020.html#pvsim\" class=\"ek-link\">M<\/a><\/u>&nbsp;e&nbsp;<u>CREARRA<a href=\"..\/..\/..\/..\/..\/LABSOL-7\/Documents\/Servidor\/HTTP\/HP_Solar\/index_03_nov_2020.html#crearray\" class=\"ek-link\">Y<\/a><\/u>&nbsp;ainda encontram-se em fase de elabora\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"><strong>Radiasol2<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">O c\u00e1lculo da intensidade da radia\u00e7\u00e3o solar em superf\u00edcies inclinadas \u00e9 um procedimento trabalhoso devido ao elevado n\u00famero de opera\u00e7\u00f5es aritm\u00e9ticas envolvidas. Al\u00e9m de c\u00e1lculos trigonom\u00e9tricos s\u00e3o necess\u00e1rios modelos de distribui\u00e7\u00e3o temporal e espacial da radia\u00e7\u00e3o solar. O RADIASOL2 utiliza internamente modelos matem\u00e1ticos dispon\u00edveis na literatura, desenvolvidos por outros autores ou por integrantes do Laborat\u00f3rio. No programa os c\u00e1lculos s\u00e3o realizados atrav\u00e9s de rotinas que determinam o efeito da inclina\u00e7\u00e3o da superf\u00edcie receptora e da anisotropia da radia\u00e7\u00e3o solar em suas componentes direta e difusa. O usu\u00e1rio pode selecionar o modelo de distribui\u00e7\u00e3o da radia\u00e7\u00e3o e obter\u00e1 na tela, imediatamente, um conjunto de dados adicionais na forma de tabelas ou gr\u00e1ficos. Curvas ou tabelas podem ser exportadas atrav\u00e9s da \u00e1rea de transfer\u00eancia do WINDOWS para outros aplicativos, onde poder\u00e3o ser utilizadas para c\u00e1lculos em projetos ou para apresenta\u00e7\u00e3o de relat\u00f3rios. Clique no\u00a0<em>hiperlink<\/em>\u00a0 para fazer o\u00a0<a href=\"https:\/\/www.ufrgs.br\/labsol\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/Radiasol2.zip\" target=\"_blank\" aria-label=\"download\u00a0do programa RADIASOL2 (opens in a new tab)\" rel=\"noreferrer noopener\" class=\"ek-link\"><em>download<\/em>\u00a0do programa RADIASOL2<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"><strong>Espectro<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">A distribui\u00e7\u00e3o espectral da energia solar \u00e9 muito importante para algumas aplica\u00e7\u00f5es t\u00e9rmicas e, principalmente, nas aplica\u00e7\u00f5es fotovoltaicas. O programa ESPECTRO \u00e9 capaz de reproduzir a curva de distribui\u00e7\u00e3o espectral da radia\u00e7\u00e3o solar, em dias de c\u00e9u limpo, a partir de par\u00e2metros atmosf\u00e9ricos e geogr\u00e1ficos conhecidos ou de f\u00e1cil obten\u00e7\u00e3o. A utiliza\u00e7\u00e3o do ESPECTRO facilita o estudo dos efeitos espectrais sobre os componentes de instala\u00e7\u00f5es solares. Uma vez obtido o espectro, pode-se calcular a absort\u00e2ncia e a reflet\u00e2ncia de qualquer material, por integra\u00e7\u00e3o no espectro solar, bastando para isso inserir os dados das propriedades \u00f3pticas dos mesmos. Tamb\u00e9m pode-se determinar o efeito combinado resultante da utiliza\u00e7\u00e3o de v\u00e1rios materiais semitransparentes ou refletores simultaneamente. Como alternativa \u00e0 penosa tarefa de digitar tabelas com dados espectrais, um editor gr\u00e1fico especialmente elaborado para este aplicativo permite a inser\u00e7\u00e3o de dados de propriedades espectrais com a utiliza\u00e7\u00e3o apenas do\u00a0<em>mouse<\/em>. Clique no\u00a0<em>hiperlink<\/em>\u00a0para fazer o\u00a0<a href=\"https:\/\/www.ufrgs.br\/labsol\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/Espectro.zip\" target=\"_blank\" aria-label=\"download\u00a0do programa ESPECTRO (opens in a new tab)\" rel=\"noreferrer noopener\" class=\"ek-link\"><em>download<\/em>\u00a0do programa ESPECTRO<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"><strong>Termodim<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">O programa TERMODIM constituir\u00e1 o setor do SOLARCAD encarregado da simula\u00e7\u00e3o de sistemas de aquecimento de \u00e1gua com energia solar. O usu\u00e1rio ingressa com os dados de consumo de \u00e1gua e detalhes da fabrica\u00e7\u00e3o do coletor solar e o programa sugere um dimensionamento, o qual poder\u00e1 ser modificado a crit\u00e9rio do usu\u00e1rio.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"><strong>Termosim<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">O programa TERMOSIM constituir o setor do SOLARCAD encarregado da simula\u00e7\u00e3o de sistemas de aquecimento de \u00e1gua com energia solar. O usu\u00e1rio ingressa com os dados de consumo de \u00e1gua e detalhes da fabrica\u00e7\u00e3o do coletor solar e o programa sugere um dimensionamento, o qual poder\u00e1 ser modificado a crit\u00e9rio do usu\u00e1rio, e a seguir se procede uma simula\u00e7\u00e3o em base hor\u00e1ria considerando todas as temperaturas envolvidas no sistema. Esta simula\u00e7\u00e3o pode ser utilizada para fins de dimensionamento refinado, mas \u00e9 especialmente recomendada para estudar diferentes estrat\u00e9gias de controle energ\u00e9tico nas instala\u00e7\u00f5es termosolares.&nbsp;Clique no&nbsp;<em>hiperlink<\/em>&nbsp;abaixo para fazer o&nbsp;<em>download<\/em>&nbsp;do programa TERMOSIM.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"><strong>Pvsize<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">O programa PVSIZE \u00e9 a parte do SOLARCAD que ajudar\u00e1 o usu\u00e1rio a dimensionar a instala\u00e7\u00e3o e os componentes de sistemas fotovoltaicos. Atrav\u00e9s de uma uma interface muito intuitiva o programa solicita ao projetista todos os dados da instala\u00e7\u00e3o de consumo e as caracter\u00edsticas dos equipamentos dispon\u00edveis para a gera\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica. Como resultado de uma simula\u00e7\u00e3o hor\u00e1ria simplificada, apresenta a quantidade de m\u00f3dulos, baterias e bitola m\u00ednima de condutores necess\u00e1rios. Permitir\u00e1 tamb\u00e9m a an\u00e1lise dos efeitos que modifica\u00e7\u00f5es nas hip\u00f3teses de consumo produzem sobre o dimensionamento de sistemas.&nbsp;Clique no&nbsp;<em>hiperlink<\/em>&nbsp;abaixo para fazer o&nbsp;<em>download<\/em>&nbsp;do programa PVSIZE.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"><strong>Crearray<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">O programa CREARRAY ter\u00e1 dupla finalidade. Por um lado, servir\u00e1 para preparar toda a informa\u00e7\u00e3o do painel gerador fotovoltaico para o programa PVSIM e, por outro, \u00e9 uma poderosa ferramenta did\u00e1tica e de an\u00e1lise do comportamento de arranjos de m\u00f3dulos fotovoltaicos sofrendo diferentes est\u00edmulos ou combina\u00e7\u00f5es. Para sua utiliza\u00e7\u00e3o mais produtiva exigir\u00e1 um pouco de treinamento, mas os resultados compensar\u00e3o o esfor\u00e7o.<\/p>\n\n\n\n<p>Clique no hiperlik para fazer o <a href=\"https:\/\/www.ufrgs.br\/labsol\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/Crearray.zip\" target=\"_blank\" aria-label=\"download do programa Crearray (opens in a new tab)\" rel=\"noreferrer noopener\" class=\"ek-link\">download do programa Crearray<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"><strong>Pvsim<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-justify\">O programa PVSIM ser\u00e1 o simulador detalhado do comportamento de cada componente dos sistemas fotovoltaicos. Reunindo as informa\u00e7\u00f5es geradas nos programas PVSIZE, CREARRAY e RADIASOL, promover\u00e1 uma simula\u00e7\u00e3o do sistema especificado e permitir\u00e1 ao usu\u00e1rio analisar as consequ\u00eancias de modifica\u00e7\u00f5es nos componentes do sistema.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"LINHAS DE PESQUISA 1. 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