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  • Bancada Didática de Energia Solar Térmica Controlado por Computador Edibon EESTC

A Unidade de Energia Solar Térmica Controlada por Computador (EESTC) é um sistema que transforma a energia solar em energia térmica utilizável.


Ele usa o sistema solar de termossifão para aquecer a água ou o sistema de bombeamento tradicional. Nos dois casos, a energia térmica absorvida é dada pela radiação solar simulada; no nosso caso, isso é feito usando um painel com fontes luminosas poderosas. A unidade EESTC consiste principalmente nos seguintes elementos:

 - Coletor solar térmico.

 - tanque acumulador.

 - simulador solar.

 - sistema de bombeamento.




O coletor solar é montado em uma estrutura de alumínio e o fluido (água) flui através dos tubos de cobre. Foi desenvolvido de tal maneira que a forma geométrica da superfície permite a absorção mais eficiente. O tanque do acumulador é protegido com um material anticorrosivo. Possui um elemento de aquecimento controlado por computador e um dispositivo de segurança para evitar temperaturas excessivas. As lâmpadas do simulador solar emitem radiação semelhante à radiação solar, medida por um sensor de radiação. A luz é convertida em calor no coletor solar e transferida para o fluido de transferência de calor. É possível simular três configurações diferentes com o simulador solar: todas as lâmpadas estão acesas, metade das lâmpadas está ativada em zig zag ou apenas uma lâmpada está acesa.

Além disso, a unidade inclui uma bomba controlada por computador para realizar uma convecção forçada do fluido de transferência de calor através do tanque do acumulador. A unidade é equipada com sensores e medidores para registrar os parâmetros relevantes (temperatura, vazão e radiação) e inclui válvulas de segurança para proteção contra sobrepressão. Esta Unidade Controlada por Computador é fornecida com o Sistema de Controle de Computador EDIBON (SCADA) e inclui: A própria unidade + uma Caixa de Interface de Controle + uma Placa de Aquisição de Dados + Pacotes de Software de Controle de Computador, Aquisição de Dados e Gerenciamento de Dados, para controlar o processo e todos parâmetros envolvidos no processo.


POSSIBILIDADES PRÁTICAS;


1.- Estudo da operação do termossifão.

2.- Estudo do perfil de luminosidade das lâmpadas.

3.- Estudo da eficiência do painel solar.

4.- Estudo da influência do ângulo de inclinação do painel das lâmpadas na eficiência da unidade.

5.- Estudo da relação entre vazão e temperatura.

6.- Estudo do balanço energético do coletor solar.

7.- Estudo do balanço energético do tanque acumulador.

8.- Determinação da eficiência experimental.

9.- Estudo da influência do ângulo de incidência na temperatura.

Possibilidades práticas adicionais:

10.-Calibração dos sensores.

11.-Calibração do medidor de vazão. Outras possibilidades a serem feitas com esta unidade:

12.-Muitos estudantes visualizam resultados simultaneamente. Visualizar todos os resultados em tempo real na sala de aula por meio de um projetor ou um quadro branco eletrônico.

13.-Controle aberto, controle multicontrole e controle em tempo real. Esta unidade permite intrinsecamente e / ou extrinsecamente alterar o alcance, ganhos; parâmetros proporcionais, integrais, derivativos; etc, em tempo real.

14.-O Sistema de Controle de Computador com SCADA permite uma simulação industrial real.

15.-Esta unidade é totalmente segura, pois utiliza dispositivos mecânicos, elétricos / eletrônicos e de segurança de software.

16.-Esta unidade pode ser usada para fazer pesquisas aplicadas.

17.-Esta unidade pode ser usada para ministrar cursos de treinamento para indústrias, mesmo para outras instituições de ensino técnico.

18.-Controle do processo da unidade EESTC através da caixa da interface de controle sem o computador.

19.-Visualização de todos os valores dos sensores utilizados no processo da unidade EESTC.

- Ao usar o PLC-PI, mais 19 exercícios adicionais podem ser realizados.

- Vários outros exercícios podem ser feitos e projetados pelo usuário.


ESPECIFICAÇÕES:


With this unit there are several options and possibilities:
 - Main items: 1, 2, 3, 4, 5 and 6.
 - Optional items: 7, 8, 9, 10 and 11.
Let us describe first the main items (1 to 6):

EESTC. Unit:
Anodized aluminum frame and panels made of painted steel.
The unit includes wheels to facilitate its mobility.
Main metallic elements made of stainless steel.
Diagram in the front panel with distribution of the elements similar to the real one.
Solar panel (thermal solar collector):
 Copper pipes, wrapped with insulating material, to connect the panel and the accumulator tank.
 Area of the panel: 1.92m².
 Material: tempered glass.
Accumulator tank:
 Vacuum vitrified boiler, high efficiency heating circuit and anti-corrosion protections. It has a supporting heating group with a computer controlled heating element, power: 2400 W.
 Contact thermostat to control the temperature.
 Volume: 154 l.
 Max. pressure: 8 bar.
 Max. temperature: 110 ºC.
Solar simulator:
 Aluminum structure with adjustable height.
 Sixteen solar spectrum lamps of 300 W. each one, distributed into independent circuits.
 Electricity security group, made up by magnetothermics.
 Three different configurations, computer controlled, can be simulated with the solar simulator: all the lamps are turned on, half of the lamps are turned on in zig zag, or only one lamp is turned on.
Pumping system:
 Computer controlled pump, flow range: 0 – 2 l/min, max. pressure: 0.6 bar.
Three flowmeters:
 One of 0.2 – 2 l/min in the primary circuit (forced circulation with pump).
 One of 4-50 cc/min. in the primary circuit (free circulation, without pump).
 One of 1.5 – 10 l/min. in the secondary circuit.
Two flow sensors, range: 0.2 – 6.5 l/min.
Ten temperature sensors, “J “ type.
Radiation sensor, range: 0 2 – 150 kW/m².
Manometer, range: 0 – 4 bar.
Two safety valves for over-pressure protection.
The unit includes two “Venetian” type blinds to reduce a direct visual contact with the lamps and to reduce the direct contact with the solar panel when the unit is working.


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