Dissertação
{pt_PT=Sistema de refrigeração por microcanais com escoamento multifásico para painéis solares de alta concentração} {} EVALUATED
{pt=Nesta dissertação foi implementado um primeiro modelo de um sistema de arrefecimento usando microcanais para uma célula fotovoltaica. Na literatura existe um vasto número de configurações para arrefecimento. Nesta dissertação foram utilizados dois métodos distintos para realizar o arrefecimento de uma folha de aço sujeita a um fluxo de calor constante através de um sistema de microcanais. Primeiro foi utilizado água à temperatura ambiente de forma a estudar o efeito da geometria do microcanal no arrefecimento. Depois foi utilizado HFE 7100 à temperatura de saturação de forma a aproveitar o calor latente da vaporização e realizar o arrefecimento da superfície aquecida. Todos os ensaios foram realizados com escoamento laminar e em regime transiente. Foram recolhidos dados de queda de pressão e realizada uma análise termográfica através de uma câmara de infravermelhos de alta-velocidade para cada geometria, de forma a analisar o efeito da geometria na transferência de calor durante o arrefecimento através dos dois métodos. De forma a observar os regimes de escoamento bifásico devido à ebulição recorreu-se a uma câmara de alta velocidade. Com os resultados obtidos nos ensaios realizados neste trabalho, concluiu-se que um permutador de calor com microcanais mais largos e paredes finas realiza um arrefecimento mais eficaz, dissipando uma maior quantidade de calor, tendo em consideração a baixa condutividade térmica do PDMS. Nos ensaios de ebulição, devido a uma grande oscilação dos resultados, não foi possível tirar qualquer conclusão. Fazendo a comparação dos resultados entre os dois métodos, o arrefecimento com ebulição dissipou menos calor. , en=In this dissertation, a first model of a cooling system using microchannels was implemented to be applied on a photovoltaic cell. The revised literature reports a vast number of cooling methods, each with its particularities. Two different processes were chosen to cool a steel foil subjected to a constant heat flux through a microchannel system. Firstly, a single-phase flow of water was used at room temperature to study the effect of the microchannel geometry in the cooling process. Then, HFE 7100 above the saturation temperature was used to take advantage of the latent heat of vaporization and cool the steel foil. Every test was performed in transient laminar flow. Pressure drop data were collected, and a thermographic analysis was carried out through a high speed infrared camera for each geometry, to check out the effect of the microchannel's geometry in the heat transfers during the cooling process by the two methods. To observe the two-phase flow regimes, due to boiling a high-speed camera was used. With the results obtained in the tests carried out in this experimental work, it was concluded that a heat exchanger with wider microchannels and thin walls performs a more efficient cooling, dissipating a greater amount of heat, taking into account the low thermal conductivity of PDMS. In the boiling tests, due to a large oscillation of values for the three tested geometries, it was not possible to draw any conclusions. By comparing the results between the two methods, the boiling cooling method dissipated less heat.}
outubro 22, 2020, 16:0
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