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The scope of this work is motivated by the large number of solar heaters recently installed by the government in joint housing developments for the low-income population in Brazil, the technical challenges inherent in deploying domestic hot water systems, and innovative new models of sustainability technology being developed in Brazil. Computational algorithms were developed to establish the criteria for optimization, such as minimizing the required recycling, the energy consumption in pumping, and the diameter of the pipes in the secondary circuit of the distribution network. The numerical method adopted, the conjugate gradient method combined with a genetic algorithm, has exhibited a very satisfactory degree of convergence, even though high-oscillation amplitudes were observed, which are attributed to slight variations in the pipe diameters (commercial).

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Aproximadamente 15% da radiação solar incidente em módulos fotovoltaicos (FV) poli-cristalinos são convertidos em energia elétrica, o restante ou é refletida ou é transformada em calor. Como consequência, os painéis são aquecidos, ocasionando redução em sua eficiência elétrica, que é proporcional ao aumento de temperatura, e possível degradação física de suas células fotovoltaicas ao longo dos anos. Portanto, a elevação da temperatura de operação das células é um efeito indesejado, porém, inevitável, que pode ser reduzido com a integração dos módulos FV à uma placa absorvedora como às utilizadas em coletores solares planos que irão permitir a cogeração de calor e eletricidade, preservando a integridade física das células fotovoltaicas a partir da mesma área coletora. Dessa forma, esse trabalho propõe um modelo matemático para prever o comportamento / desempenho térmico e elétrico de um módulo fotovoltaico acoplado a um coletor solar plano (Photovoltaic Thermal Hibrid Solar Collector – PV/T, em inglês) em regime permanente a partir da variação da radiação solar incidente e da velocidade do vento.