AQUECEDOR SOLAR DE BAIXO CUSTO

1. AQUECEDOR SOLAR DE BAIXO CUSTO

1.1 INTRODUÇÃO:

A propagação do calor pode acontecer através de três processos diferentes: condução, convecção e irradiação.

A condução térmica ocorre principalmente nos meios materiais sólidos, é a energia que se propaga.

A convecção térmica consiste no transporte de energia térmica de uma região para outra, através do transporte de matéria , como existe movimentação de matéria, este fenômeno só pode ocorrer nos fluídos ( líquidos e gases ).

A irradiação térmica é processo de propagação de calor ( energia ) que não exige necessidade de suporte material para que se realize, pois que, efetua-se através das ondas eletromagnéticas denominadas ondas caloríficas ou calor radiante. Este é o fundamento do aquecedor solar, pois é o aproveitamento desta energia radiante do sol que chega a terra em formas de ondas curtas e transforma-se em calor e mantém o clima de nosso planeta.

O aquecedor solar tradicional é constituindo de duas partes, um reservatório térmico e as placas coletoras. No aquecedor peth não existe o reservatório térmico porque a água aquecida fica dentro dos canos revestidos pelas garrafas peth, ou seja, o coletor de energia solar é onde fica reservada a água quente para o banho, veja foto abaixo.

1.2 O EFEITO ESTUFA

Como dissemos acima, a energia solar chega a terra em forma de ondas curtas, pois bem, ao entrar em contato com tudo que existe na terra, parte desta energia é refletida, parte absorvida e parte transmitida. Os corpos ao absorverem a energia solar ganham calor ( energia ) e começam a irradiá-lo em forma de ondas longas.

A formação do efeito estufa esta na diferença entre os comprimentos de ondas curtas que é a energia solar que chega a terra e a radiação de ondas longas do calor radiante emitida pelos corpos terrestres, porque o estudo desta diferença foi fundamental na invenção do aquecedor solar, devido a diferença de comportamento entre ondas curtas e ondas longas quando atravessam materiais transparente como vidros e plásticos, pois, as ondas curtas tem a propriedade de atravessarem estes materiais e as ondas longas não.

Assim podemos observar o efeito estufa quando deixamos um automóvel com os vidros fechados ao sol por várias horas. Como explicar o aquecimento no interior do veículo? Fácil fica quando compreendemos que a energia solar chegou em forma de ondas curtas, que atravessou os vidros, e foram absorvidas pelo interior do veículo que aqueceu e começou a emitir energia em formas de ondas longas ( calor ) que não consegue passar pelo vidro e é reemitida para os objetos do interior do carro que as absorve novamente e aquece cada vez mais.

Esta é a explicação para o aquecimento da água dentro dos canos preto revestidos de garrafas peth como mostram as fotos abaixo.

A garrafa peth faz o papel do vidro comparando-se com o exemplo do automóvel, ou seja , a radiação solar que chega em forma de ondas curtas consegue atravessar o plástico e é absorvida pelo cano preto que aquece e passa a emitir calor em ondas longas que não consegue sair da garrafa, assim gera um processo de reemissão para o cano que aquece cada vez mais, e como o calor é transmitido de um corpo de maior temperatura para o de menor temperatura, o cano transmite calor para água que está em seu interior e assim a mesma se aquece e atingimos nosso objetivo que é o de conseguir um banho quente com o uso de energia solar.

1.3 MATERIAIS E CUSTOS

Antes de pensarmos nos materiais, devemos pensar no espaço necessário para o funcionamento do aquecedor solar peth. Todos aqueles que tem uma laje ocupada apenas pela sua caixa d’água é possível a montagem deste aquecedor em sua casa.

O aquecedor Solar de Baixo Custo pode ser chamado de Aquecedor Ecológico porque todo o material usado é aproveitado de outra atividade como: a garrafa peth, o latão e o próprio cano que é feito de material reciclado.

Com 100 metros de canos, 300 garrafas peth e um latão de 200 litros conseguimos construir um aquecedor solar para banhos de 15 minutos no espaço de hora em hora em dias bem ensolarados.

MATERIAL	QUANTIDADE	CUSTO
LATÃO	1 UNIDADE	R$15,00
CANO	100M	R$16,00
GARRAFAS	300 UNIDADES	R$00,00
TINTA PRETA	1 LATA ¼	R$4,50
TOTAL		R$35,50

É lógico que este custo é apenas uma indicação, pois vai depender da motivação de cada pessoa no momento da construção, porque como visto acima não esta incluída a mão de obra. No entanto, acreditamos que qualquer pessoa consiga montar este aquecedor seguindo as instruções desta cartilha.

1.4 MONTAGEM DO AQUECEDOR SOLAR PETH

Primeiramente devemos fazer os furos no latão para as entrada e saída da água, logo em seguida deve-se aplicar a pintura com a tinta preta fosca, veja foto abaixo.

Observe na primeira foto acima que o latão esta no mesmo nível da caixa d’água, isto elimina a necessidade de colocar uma bóia e com apenas dois furos um de entrada a esquerda da primeira foto e outro de saída a direita, esta pronto o reservatório que será usado pelo aquecedor.

Em seguida faz-se a perfuração do fundo das garrafas peth com um cano de ¾ de polegada de ferro aquecido, ou com furadeira própria na mesma medida é claro.

Após esta etapa, passa-se o cano pelo interior das garrafas de modo que as mesmas encaixem-se o máximo possível. Deste ponto em diante basta fazer as ligações d’água da caixa para o latão e deste para os 100 metros de canos que atravessam as garrafas plásticas e liga-lo ao cano que leva a água para o chuveiro.

Um detalhe importante para obtermos sucesso em nossa empreitada é construir um misturador de água quente e fria em cima da própria laje, afim de evitar que o morador tenha que colocar uma tubulação de água quente até o chuveiro, o que encarecia o projeto e dificultaria muito a sua implantação.

As fotos, no anexo, explicam bem como acontece este mistura de água quente com a fria que dá uma temperatura ideal para o banho, entretanto, o ideal é instalar uma tubulação para uma torneira de água quente afim da pessoa regular a temperatura de seu banho.

Outra foto, no anexo, mostra a saída de água para o chuveiro em cima da laje, observe que foi colocado um T e que há duas ligações sendo uma no cano de 100 metros revestido com garrafa peth ( que é o coletor solar e reservatório de água quente ) e outro de apenas 3 metros ligado também ao latão de onde vem água fria para fazer a mistura para o banho.

Observe que o latão está colocado em cima de tijolos de cimento, a altura deste suporte deve ser de no mínimo um metro, porque o aquecedor é uma alternativa para o chuveiro elétrico, pois, nos dias sem insolação, usaremos este, e que para que o mesmo funcione é necessário a pressão de 1 metro de coluna d’água. No entanto, se a instalação do aquecedor peth for em área rural e sem energia elétrica, esta parte pode ser perfeitamente dispensada.

Na foto acima as garrafas verdes a esquerda do latão revestem o cano misturador com apenas 3m e a direita é o próprio coletor solar com 100 metros de canos revestidos com garrafas que é também o reservatório de água aquecida pronta para ser usada para o banho.

Alguém pode perguntar porque usar o latão pintado de preto? Respondemos que no latão também acontece o efeito estufa. A parte superior do latão deve ser tampada com um vidro ou plástico grosso que vem embalando eletrodoméstico, desta forma a luz do sol ( radiação solar ) que chega em forma de ondas curtas passa por este plástico e é absorvida pelo latão que emite ondas longas que não consegue atravessar o plástico, desta forma existe o efeito estufa que dá um pré aquecimento na água deste reservatório.

Portanto, o latão deve ser tampada com plástico grosso branco, afim de conseguirmos um aquecimento inicial da água.

Uma observação importante: o latão pode ser dispensado, caso seja instalado na residência uma tubulação para água quente, porque deste modo, a temperatura será regulada no próprio banheiro na hora do banho. Não podemos esquecer que a finalidade do latão é a de pré aquecer a água para mistura em cima da laje, assim sendo, ele perde sua finalidade se for instalado uma tubulação para água quente.

1.5 ECONOMIA POSSÍVEL DE ENERGIA ELÉTRICA

A energia solar é uma fonte de energia alternativa que esta a disposição para quem interessar aproveitá-la. É lógico que nem todos os dias são ensolarados, mas como estamos falando em possibilidades deixaremos como referência o mês de janeiro em nossa região, que é um mês típico de verão. Suponhamos também que neste mês 25 dias foram de boa insolação, agora imaginemos uma família de 4 pessoas e que cada uma gaste no banho 10 minutos, portanto são 40 minutos diários, e consideremos também que a potência de seu chuveiro é de 4400 w.

Assim sendo, o gasto diário com o chuveiro elétrico é de 2933,33 w, praticamente 3kw. Considerando a possibilidade de usar a água quente para banho durante 25 dias , usando o aquecedor peth como fonte alternativa de energia, obteremos uma economia expressiva que ficaria em torno de 75kw por residência nas condições idealizada acima.

1.6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O objetivo principal deste trabalho foi o de divulgar para a população menos favorecida uma fonte de energia alternativa com uma aplicação direta na melhoria das condições vida. Sabemos que mesmo na área urbana de nossa cidade existem residências que não possuem energia elétrica instalada.

Portanto, procuramos estudar um meio de tornar o custo de implantação deste aquecedor solar o menor possível e uma vez que a garrafa peth vai para o lixo é interessaste o LIMPURB pensar na possibilidade de incentivar e ajudar as famílias menos favorecidas a Ter acesso a esta fonte natural de energia.

Como foi visto, desenvolvemos o projeto de forma a não ser preciso fazer reformas nas instalações hidráulicas já existentes. Todos que possuem o chuveiro elétrico instalado em sua residência nos dias possíveis de utilização da energia solar basta colocá-lo na posição desligado e tomar banho quente.

1.7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CARDOSO, Valquíria da Silva. O Brasil e as fontes alternativas de energia. Monografia Bacharelado, Faculdade de Economia, 1996, UFJF, Juiz de Fora.

CESAR, Larissa Peixoto. Consumo Residencial de energia elétrica: Análise de Regressão. Monografia Bacharelado, 1997, Faculdade de Economia, UFJF, juiz de Fora.

GIL, Antônio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa, 1946.GOLDEMBERG, J. Energia, Meio Ambiente & Desenvolvimento, EDUSP, S. Paulo, 1998.

LUIZ, M. Adir. Como aproveitar a energia solar, Edgard Blucher LTDA, 1985, SP.

MATAJS, R. R., Demanda, consumo e custo de alternativas ao chuveiro elétrico: O exemplo do Estado de S. Paulo, dissertação de mestrado IEE EPUSP, S. Paulo 1997.

MOREIRA, J.G.S., JARDINI, J.A., Uso de chuveiros elétricos e critérios de sua substituição para a conservação de energia elétrica. XIII seminário nacional de produção e transmissão de energia elétrica, Florianópolis 1995.

PALZ, W. Energia Solar e Fontes Alternativas, Hemus, S. Paulo 1981.

PROCEL, ELETROBRÁS e PUC-RIO, relatório 337, Pesquisa de posse de eletrodomésticos e hábitos de consumo: Eletropaulo: Relatório Básico, RJ. Nov. 1997.

SOUZA, A. W. Albino de .. : Fundamentos da Teoria da energia solar e seu uso.

1.8 ANEXOS:FOTOS DO AQUECEDOR PETH

<fim do trabalho>