Desenvolvimento de uma ferramenta de apoio ao pré-dimensionamento de coletores solares

Abstract

Este trabalho aborda o desenvolvimento de uma ferramenta de apoio ao pré-dimensionamento de coletores solares, sejam eles térmicos ou fotovoltaicos. O projeto surge da necessidade de atualização do processo de planejamento desses sistemas, levando em consideração fatores cruciais como a localização geográfica, a orientação e inclinação dos coletores, além de variações climáticas e astronómicas. A ferramenta proposta utiliza modelos de simulação baseados em relações geométricas e astronómicas para calcular a posição do Sol ao longo do ano e determinar a configuração ideal dos coletores solares, visando maximizar a eficiência. No decorrer do trabalho serão abordados conceitos fundamentais sobre geometria solar, nomeadamente a relação entre a Terra e o Sol, e como essas variáveis influenciam o desempenho dos sistemas solares. O trabalho também detalha a estrutura e o funcionamento da calculadora "GUI+POR SOLAR" que foi desenvolvida para permitir aos utilizadores inserir dados específicos e obter cálculos precisos sobre a orientação e inclinação ideais dos coletores. Essa ferramenta é aplicável em dois países – Portugal e Guiné-Bissau – facilitando o processo de pré-dimensionamento e promovendo a adoção de soluções sustentáveis no setor de energia solar. Abstract : This work addresses the development of a tool to support the sizing of solar collectors, whether thermal or photovoltaic. The project arises from the need to update the planning process for these systems, taking into account crucial factors such as geographic location, orientation and inclination of collectors, as well as climatic and astronomical variations. The proposed tool uses simulation models based on geometric and astronomical relationships to calculate the position of the Sun throughout the year and determine the ideal configuration of solar collectors, aiming to maximize efficiency. During the work, fundamental concepts about solar geometry will be addressed, namely the relationship between the Earth and the Sun, and how these variables influence the performance of solar systems. The work also details the structure and operation of the "Gui+Por Solar" calculator, which was developed to allow users to enter specific data and obtain accurate calculations on the ideal orientation and inclination of collectors. This tool is applicable in two countries – Portugal and Guinea-Bissau – facilitating the sizing process and promoting the adoption of sustainable solutions in the solar energy sector.