Estudo sobre sistemas de destilação solar direta para potabilização de água

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014.

Esta tese estudou o processo da destilação solar direta em protótipos de tecnologias de potabilização, na perspectiva de avanços na produção de água potável para consumo humano em comunidades rurais, isoladas ou em situações de estresse hídrico. O objetivo geral é investigar sistemas de destilação solar direta a partir da construção de protótipos, propondo avanços a tecnologia do potabilizador solar, visando à simplicidade, viabilidade e eficiência na produção de água de qualidade para situações de estresse hídrico. Os objetivos específicos são: a) Aumentar a eficiência na produção de água com o uso do Potabilizador Solar; b) Avançar na compreensão da transferência de calor e de massa em Potabilizadores Solares com o uso do reservatório de água bruta com bandeja flutuante; c) Propor um Potabilizador Solar que atenda os requisitos de simplicidade e viabilidade. A Metodologia constitui-se em dois momentos. O primeiro com a revisão bibliográfica, economia das experiências e a operação dos potabilizadores solares - Pilotos 1,2 e 3. O segundo momento com construção dos Pilotos 4 e 5 a partir das condicionantes, aplicação em escala real, análise térmica na transferência de calor e de massa, análise fatorial (análise estatística multivariada) de variáveis climáticas e análise econômica, finalizando com a proposição de elementos para um modelo de potabilizador solar. Os resultados apontam para um aproveitamento de radiação solar global em comparativo com o fluxo de calor do sistema, o que inclui os dados das variáveis umidade relativa do ar e a velocidade do vento; modelagem simplificada de análise térmica e; a proposição de elementos para estudos de novos materiais para um novo modelo de potabiliador solar. Conclui-se que o potabilizador solar é uma tecnologia sociável, atendendo ser simples, viável e efetiva para regiões de estresse hídrico.<br>

Abstract : This thesis studied the process of direct solar distillation prototypes purifiers technologies in view of advances in the production of drinking water for human consumption in rural, isolated or in situations of water stress communities. The overall objective is to investigate the direct solar distillation systems from the construction of prototypes, proposing advances the technology of solar potabilizador, aiming at simplicity, practicality and efficiency in the production of quality water to water stress situations . Specific objectives are: a) Increase efficiency in water production with the use of Solar Potabilizador; b ) Advance the understanding of heat transfer and mass in solar Potabilizadores using the raw water reservoir with floating tray; c ) Suggest a Solar Potabilizador that meets the requirements of simplicity and practicality. The methodology is in two parts. The first with the literature review, experience economy and operation of solar potabilizadores - Drivers 1,2 and 3. The second phase of construction with Riders 4:05 from constraints , application in real scale thermal analysis in heat transfer and mass , factor analysis (multivariate analysis) of climate variables and economic analysis, concluding with the proposition elements for a model solar potabilizador. The results point to a recovery in global solar radiation in comparison with the flow of heat from the system, which includes the data of variable relative humidity and wind speed ; Simple thermal analysis and modeling; the proposition elements for studies of new materials for a new model of solar potabiliador. We conclude that the solar potabilizador is a sociable technology, serving be simple , feasible and effective for regions of water stress .