Uma família preocupada com as questões ambientais resolveu imp...

Uma família preocupada com as questões ambientais resolveu implantar um sistema de aquecimento solar para sua residência. A família é constituída por um casal com 3 filhos e o casal de avós maternos também mora junto. A casa é bastante ampla, possui uma horta orgânica que abastece a família com alimentos frescos produzidos na propriedade. A casa possui 5 suítes, uma cozinha e uma varanda com churrasqueira. Dimensionar um sistema de aquecimento solar para uma residência localizada na cidade de Atibaia, SP, com as seguintes características:

• Orientação: Norte Geográfico. (0º)
• Inclinação de instalação dos coletores solares 35°.
• Fornecimento de água quente nas duchas e pias dos 5 banheiros da residência, na pia da cozinha, na pia da churrasqueira.
• Dados do coletor solar: Fr= 0,7 e FrUL = 5,6.
• Vazão da Ducha: 6 l/min
• Frequência de banho: 2 banhos /dia
• Tempo médio de banho: 15 minutos
• Sistema de armazenamento para temperatura de 50ºC e temperatura de consumo de 40ºC.
• Considere temperatura ambiente da Cidade de Atibaia - SP de 20ºC.
• Coordenadas geográficas Atibaia- SP Latitude: -23.1171, Longitude: -46.5502 23.

Calcule quantos coletores são necessários para atender à demanda da residência.
Para isso determine:

a) Cálculo do volume diário de consumo
Pia do banheiro
Pia da cozinha
Pia da Churrasqueira
Ducha

b) Calcule o volume do sistema de armazenamento para temperatura.

c) Calcule a energia térmica útil armazenada no sistema.

d) Calcule as perdas térmicas no sistema.

e) Determine o fator de correção para inclinação e orientação do coletor solar.

f) Calcule a produção média diária de energia específica do coletor.

g) Calcule a área coletora e o número de coletores necessários no sistema.

Dados:

Pia do banheiro:

•Tempo médio de uso: 5 minutos.

•Vazão: 3,0 l/min.

•Frequência de uso: 5 utilizações por usuário.

Pia da cozinha:

•Tempo médio de uso: 15minutos.

•Vazão da cozinha: 3,0 l/min.

•Frequência de uso: 5 utilização por usuário.

Pia da churrasqueira:

•Tempo médio de uso: 15 minutos.

•Vazão da cozinha: 3,0 l/min.

•Frequência de uso: 1 utilização por usuário.