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Tese de Doutorado
DOI
Documento
Autor
Nome completo
Aline Gouvêa Leite
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2018
Orientador
Banca examinadora
Pablos, Javier Mazariegos (Presidente)
Dornelles, Kelen Almeida
Masiero, Erico
Sichieri, Eduvaldo Paulo
Vollet Filho, José Dirceu
Título em português
Estudo sobre a viabilidade e o desempenho de um coletor solar com transmissão de luz em fibra óptica para a iluminação natural em ambientes
Palavras-chave em português
Coletor solar
Eficiência energética
Fibra óptica
Resumo em português
A iluminação dos espaços é observada há milênios, desde a utilização do fogo até as mais novas tecnologias em iluminação. Iluminar ambientes procurando, cada vez mais, a eficiência e a economia de energia vem sendo motivo de investigação constante dos pesquisadores. Atualmente, o grande problema enfrentado pela iluminação artificial é o custo da energia elétrica e por isso vários pesquisadores têm procurado soluções alternativas. O presente trabalho realizou um estudo sobre a viabilidade técnica e o desempenho de um equipamento (patenteado como Girassol®) que emprega a fibra óptica para iluminação natural em ambientes que não recebem luz direta, ainda no formato de um protótipo. O aspecto da sustentabilidade visando a economia de energia através da captação solar e condução da luz através dos cabos de fibra óptica até a célula-teste foi analisado. A questão principal a ser observada foi quão eficiente pode ser o sistema de iluminação com fibra óptica utilizando a captação de luz solar. Para isso foram feitos testes do equipamento em um ambiente previamente construído, denominado célula teste, com área aproximada de 4 m². Foi medida a quantidade de luminância e iluminâncias que chegam ao ambiente da célula-teste. Esta pesquisa visou conhecer a tecnologia atual existente no mercado comercial nacional e internacional e a tecnologia do equipamento desenvolvido no Brasil. A pesquisa considerou como a hipótese de que a correta captação de luz solar aliada à correta condução através dos cabos de fibra óptica, que permite com que a iluminação em ambientes iluminados somente com luz artificial passem a ser iluminados com a luz natural conduzida pelos cabos de fibra óptica, pode colaborar para a qualidade da luz para seus usuários e para a eficiência energética da edificação. A metodologia desenvolvida foi através de medições uma vez por semana, durante um ano, três vezes ao dia (às 9, 12 e 15 horas) comprovando a eficiência do equipamento na diversidade de situações impostas por intempéries. Os resultados obtidos comprovaram a viabilidade técnica e o bom desempenho do equipamento confirmando sua potencialidade de contribuição para a eficiência energética quando implantado. Este estudo contribuiu para a comunidade acadêmica por sua interdisciplinaridade e por apresentar avanço em conhecimentos técnicos e teóricos sobre o melhor aproveitamento da luz natural para obtenção de eficiência energética, tema de grande interesse frente a questões estéticas, ambientais e de saúde."
Título em inglês
Study on the feasibility and performance of a solar collector with fiber optic light transmission for natural lighting in ambients
Palavras-chave em inglês
Energy efficiency
Fibre optics
Solar collector
Resumo em inglês
The lighting of spaces has been observed for millennia, since the use of fire up the latest lighting technologies. Lighting environments increasingly looking for efficiency and energy being a reason for constant research of the researchers. Currently, the major problem faced by artificial lighting is the cost of electrical energy and that is why several researchers have sought solutions alternatives. The present work carried out a study on the viability technique and the performance of an equipment (patented as Girassol®) that fiber optics for natural lighting in receive direct light, still in the shape of a prototype. The sustainability to save energy through solar and conduction of light through fiber optic cables to the test cell It was analyzed. The main issue to note was how efficient can be the lighting system with fiber optics using the capture of sunlight. For this, equipment tests were performed in a previously constructed environment, called the test cell, with an approximate area of 4sqm. The amount of luminance and illuminances that reached the environment of the test cell. This research aimed to know the technology existing in the national and international commercial market and the equipment technology developed in Brazil. The research considered as the hypothesis that the correct capture of sunlight allied to the correct through fiber optic cables, which allows illuminated areas with only artificial light be illuminated with natural light led by fiber optic cables, can collaborate on the quality of light for its users and for the energy efficiency of the building. The methodology developed was through measurements once a week, for one year, three times (9 am, 12 pm, and 3 pm), demonstrating the efficiency of the equipment in the diversity of situations imposed by inclement weather. The obtained results proved the technical feasibility and good performance of the equipment confirming its potential contribution to efficiency when implanted. This study contributed to the its interdisciplinarity and to present advances in technicians and theorists about the best use of natural light to obtain energy efficiency, a subject of great interest in aesthetic, environmental and health matters.
 
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Data de Publicação
2019-06-11
 
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