Medição da Insolação e Elevação de Temperatura em Para-Raios com Encapsulamento Polimérico Fonseca, L.G1, Carvalhais, T.B.M² , Ursine , W.A.M³ , Silva,

Apresentação em tema: "Medição da Insolação e Elevação de Temperatura em Para-Raios com Encapsulamento Polimérico Fonseca, L.G1, Carvalhais, T.B.M² , Ursine , W.A.M³ , Silva,"— Transcrição da apresentação:

1 Medição da Insolação e Elevação de Temperatura em Para-Raios com Encapsulamento Polimérico Fonseca, L.G1, Carvalhais, T.B.M² , Ursine , W.A.M³ , Silva, P.C.S4 , Souza , R.R.R5 , Cortez , M.F.B6 , Andrade , R.M7 1 – Leonardo Guimarães Fonseca, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica , , pesquisador colaborador do Projeto P&D 235. 2 – Túlio Borel Magalhães Carvalhais , Curso de Graduação em Engenharia Mecânica, , Estagiário do Projeto P&D 235. 3 – Wagner Antônio Moreira Ursine , Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica , , pesquisador colaborador do Projeto P&D 235. 4 - Paul Campos Santana Silva , Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica , , pesquisador colaborador do Projeto P&D 235. 5 – Rafael Ricardo Ribeiro de Souza , Curso de Graduação em Engenharia Mecânica , , Estagiário do Projeto P&D 235. 6 – Márcio Fonte Boa Cortez , Departamento de Engenharia Mecânica , , pesquisador colaborador do Projeto P&D 235. 7 - Roberto Márcio de Andrade, Departamento de Engenharia Mecânica, coordenador do projeto P&D 235. - Introdução Para-raios são utilizados para proteger equipamentos de alto valor comercial e grande importância para o funcionamento do sistema de distribuição de energia contra surtos de tensão. Estes dispositivos de segurança estão instalados em subestações de energia e em linhas de distribuição e, portanto, expostos às intempéries como chuva, poluição, e à ação do aquecimento pela radiação solar. O diagnóstico destes equipamentos pode ser feito através de termografia infravermelha, visando detectar pontos quentes em sua superfície que evidenciem a presença de defeitos. Entretanto, a radiação solar pode influenciar este processo, gerando pontos de aquecimento excessivo, mesmo na ausência de defeitos. Neste trabalho pretende-se avaliar o efeito da radiação solar na temperatura superficial de um para-raios com encapsulamento polimérico.  Metodologia Foi realizado um experimento para observar o aquecimento de um para-raios sob influencia apenas da radiação solar e das condições do ambiente. O experimento consiste em posicionar o dispositivo em um local onde não haja influencia de sombreamento devido a edificações ou obstáculos naturais, como árvores. A nebulosidade também é importante nesse aspecto, de forma que é necessário um dia com céu limpo. A figura 1 ilustra a montagem utilizada: Figura 1 – Montagem do experimento. a) Para-raios (ao centro), solarímetros e anel de sombreamento (à esquerda); b) Abrigo meteorológico. A temperatura do para-raios foi monitorada através da captura de termogramas. A irradiação solar foi monitorada utilizando dois piranômetros, sendo um deles responsável pela radiação total, e o outro pela radiação difusa, através de um anel de sombreamento. As condições ambientais foram anotadas em um abrigo meteorológico, utilizando um termo-higrômetro de bancada. O para-raios foi posicionado sob a ação da radiação solar entre 8:00 horas e 16:00 horas. Nesse período, foram coletadas informações sobre a radiação solar e as condições do ambiente a intervalos de 15 minutos. Os termogramas foram capturados a intervalos de 1 hora, todos na mesma altura em relação ao solo, em quatro posições distintas, igualmente espaçadas de 90º. Resultados A Figura 2 ilustra a irradiação solar mensurada ao longo do dia. A Figura 3 ilustra a distribuição de temperaturas no para-raios, ao meio dia. A velocidade do vento ao longo do dia apresentou valores desprezíveis, de forma que o principal efeito de dissipação ocorreu devido à convecção natural. Os termogramas da figura 3 foram registrados por volta de 12:00 horas, quando a temperatura ambiente estava proxima a 35ºC. Observa-se temperaturas da ordem de 50ºC em algumas regioes expostas ao sol, enquanto na regiao sombreada a temperatura maior esta na faixa dos 40ºC. Conclusões Conclui-se que o diagnóstico de falha em para-raios pode ser mascarado por efeitos de radiação solar, uma vez que a diferença de temperatura ao longo da circunferencia do para-raios chegou proxima aos 10ºC. É necessário realizar correções em função da radiação solar nesse tipo de diagnóstico. Agradecimentos Os autores agradecem aos financiadores do projeto P&D 235, ANEEL-CEMIG, e à equipe do LabTerm. Referências [1] DUFFIE, J.A. & BECKMAN W.A .; Solar Engineering of Thermal Processes; Third Edition/2006, Wiley. [2] INCROPERA, Frank P. & DeWITTD, D. P.; Fundamentos de Transferência de Calor e Massa, LTC. 1 Figura 2: Irradiação solar mensurada ao longo do dia. a) b) Figura 3: Temperatura superficial do para-raios, obtida através de termografia a) Face voltada para o sol; b)Face sombreada. b) a)