manual construção do coletor solar

5/27/2018 manual constru o do coletor solar

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ATENO: Ao acessarem www.sema.pr.gov.br/ , no link tero outromanual deste projeto, elaborado e disponibilizado pela Secretaria do Meio Ambiente eRecursos Hdricos do Estado do Paran, SEMA, aos quais seremos eternamentegratos. No somente por investirem na divulgao e implantao desta alternativa deaquecedor solar no Paran, mas sim, pela grandeza e sensibilidade de terem a viso deque os problemas scio-ambientais no tm fronteiras e dizem respeito a ns todos.Umagradecimento, muito especial, CELESC - Centrais Eltricas de Santa CatarinaS.A., pelo interesse e parceria desde 2005, que atravs do setor de ResponsabilidadeSocial, tem viabilizado a implantao do aquecedor em todo o Estado. A nossa gratidotambm, Tractebel Energia S.A. pelo apoio ao projeto, que somado a participaoefetiva do Rotary Club Cidade Azul e do Rotary Club de Capivari, vrios

aquecedores j foram implantados em instituies que atendem crianas, e um grandenmero ainda por instalar em entidades com atendimento social diversificado.O apoio ao projeto pelas empresas e poder pblico fundamental. Mas tem sido

graas ao envolvimento dos seus funcionrios e da prpria comunidade, que estamosconseguindo beneficiar um expressivo nmero de pessoas e entidades, em todo o Brasil.

Dirijo-me a todos na 1 pessoa do plural, em razo da participao e apoio irrestritoque tenho da minha famlia e amigos, sem os quais minha vida no teria sentido.

Sendo impossvel nomear e agradecer a todas as pessoas, empresas, instituies,imprensa, no especificamente pelo apoio ao nosso projeto, mas sim, por todas as aesque beneficiam diretamente o meio ambiente e as causas sociais, achamos por bem, queo nome do jornalista Andr Trigueiro (www.mundosustentavel.com.br), representa atodos, tanto pela sua grande contribuio nas questes scio-ambientais, como tambmpela sua preocupao com o prximo, quando, num gesto altrusta abriu mo dosrendimentos sobre a venda do seu livro Mundo Sustentvel, em prol do CVV -Centro de Valorizao da Vida. Acessem www.cvv.org.br, e temos a certeza de queconcordaro conosco, ao conhecerem o magnfico trabalho prestado por esta instituio,pois em decorrncia do aumento do suicdio nas grandes metrpoles, a mesma tem comoobjetivo a preveno, atravs do apoio emocional oferecido por pessoas voluntrias spessoas angustiadas, solitrias ou mesmo sem vontade de viver.

Esperamos que as informaes contidas nos textos, diagramas e fotos, forneam-lhes, dentro das nossas limitaes, todas as informaes necessrias construo einstalao dessa alternativa de aquecimento solar. muito importante a qualidade dosmateriais e o capricho com que devem ser confeccionados, tanto para implant-lo comona durabilidade do sistema. Contamos com a criatividade e boa vontade de todos, naaplicao e em melhorias no projeto, cabendo a cada um adapt-lo as suas necessidades,pois cada imvel tem sua realidade. Sucesso!!


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Sumrio1-Apresentao

1.1-Histrico

1.2-Finalidade1.3-Cuidados especiais

2-Como funciona um Aquecedor Solar2.1-Circulao por termo sifo2.2-Circulao forada

3-Produzindo os componentes do conjunto3.1-Passo a passo sobre a construo do coletor solar

3.1.1-Escolha das garrafas PET, como e qual tamanho cort-las3.1.2-Caixas Tetra Pak de 1 litro (retangular, de leite, sucos, etc.)3.1.3-Corte, pintura dos tubos, e montagem do coletor

3.2-Caixa dgua ou reservatrio3.3-Isolamento trmico da caixa ou reservatrio

4-Tpicos referentes instalao do conjunto4.1-Dimensionar o projeto conforme o consumo e regio do pas4.2-Distncias da caixa dgua at os coletores e dos pontos de consumo4.3-Como preparar e fixar os coletores

4.3.1-Reforando e instalando as tubulaes nos coletores4.3.2-Posio dos coletores em relao ao norte4.3.3-Inclinao em relao a Latitude local4.3.4-Desnvel obrigatrio dos coletores4.3.5-Fixao dos coletores sobre o telhado ou em suportes

4.4-Isolamento trmico dos barramentos e das tubulaes4.5-Misturadores: so vrias as alternativas.

5-Testes de eficincia e dos materiais aplicados no projeto:5.1-Tempo necessrio de exposio solar e testes de eficincia trmica5.2-Anlise de resistncia trmica das garrafas PET5.3-Ensaios de trao e alongamento5.4-Ensaio de intemperismo artificial em QUV5.5-Ensaio de intemperismo artificial em Weather-O-meter5.6-Dosagem de Dioctilftalato (DOP)5.7-Concluso final sobre os ensaios de resistncia dos materiais

6-Informaes complementares

6.1-Lista de materiais, fotos e outras informaes.


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1-Apresentao

1.1-Histrico

Somos conscientes das facilidades e conforto que essa gama de embalagens nosproporciona, mas visvel o impacto ambiental que causam quando descartadas demaneira incorreta e irresponsvel. Jamais foi ou ser o nosso propsito, incentivar oconsumo para conseguirmos as embalagens para o projeto, mas sim, encontrarmos umdestino til s garrafas PET, caixas Tetra Pak, isopor, sacolas plsticas, etc..

Surgiu-nos ento a idia de aplic-las num aquecedor solar alternativo, em sintoniacom nossa preocupao na adoo, sempre que possvel, por sistemas ecologicamentecorretos. Em conseqncia dos resultados obtidos, com um projeto extremamentesimples e de baixo custo, vimos que poderamos dar um destino coletivo, implantando omesmo em residncias de famlias com baixa renda e em instituies com fins sociais.

1.2-Finalidade

Comprovarmos de que possvel, com uma reciclagem direta e sem qualquerprocesso industrial, reutilizarmos essas embalagens (ps-consumo) em projetos scio-ambientais, possibilitando s pessoas com menor poder aquisitivo, terem mais conforto,dignidade, qualidade de vida e economia de energia eltrica. Tambm nos levar a refletir

sobre a responsabilidade que cada um tem na hora de consumir, gerando o mnimo delixo possvel e destinando-o corretamente. Reavaliar o nosso estilo de vida, em todas asreas fundamental, pois atitudes simples e se adotadas por todos, minimizaro osimpactos desastrosos ao meio ambiente e a nossa prpria sobrevivncia.

lamentvel, mas so poucas as pessoas e empresas que, de forma espontnea,demonstram ter o compromisso e responsabilidade com destino final das embalagens deseus produtos. O que uma pena, pois quem no tem essa conscincia, tambm no tema preocupao com a sustentabilidade e o bem estar de seus semelhantes, prova dissoso: em terra lixes saturados e nos oceanos o assustador Oceano de plstico, matriaque tero acesso em: http://veja.abril.com.br/050308/p_092.shtml.

Queremos tambm chamar a ateno, sobre a pouca utilizao do sol como fonte deenergia trmica no aquecimento de gua, num pas ensolarado como o Brasil. Noimporta o tipo de aquecedor solar que voc instale em sua residncia ou comrcio, h nomercado excelentes sistemas. Alm da reduo em nossa conta de luz, ao aproveitarmosessa fonte de energia gratuita estaremos dando a nossa contribuio, principalmente noshorrios de pico, para aliviar o sistema gerador e distribuidor de energia eltrica, sendo omeio ambiente o maior beneficiado e de forma abrangente.

Para que tivssemos a liberdade de disponibiliz-lo em domnio pblico, a todos naforma de autoconstruo, em 2004 entramos com o Pedido de Patente junto ao INPI,

eliminando o risco de que outro requeresse a Patente, e que nos impedisse de levarmos


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em frente o projeto. Mas ressaltamos que o nosso propsito jamais foi ou ser, extrairdividendos na comercializao do aquecedor, ou de qualquer produto e equipamentosque fazem parte da produo e instalao do mesmo.

Para preservarmos a credibilidade do projeto, duas restries foram necessrias:

a) Que o aquecedor solar com descartveis no possa ser produzido em escalaindustrial por empresas, mas somente por associaes ou cooperativas de catadores einstituies sociais, como um gerador de renda complementar s famlias envolvidas.

b) Que jamais se utilize o mesmo com fins eleitoreiros, em barganha polticapartidria, mas liberado para polticas sociais. O que muito diferente!

Se Deus quiser, juntos conseguiremos proporcionar uma melhor qualidade de vidaao maior nmero possvel de pessoas. Atravs dos contatos pessoais e do grande nmerode e-mails que recebemos, so claras as preocupaes das pessoas com os problemasscio-ambientais, mas tambm dispostas a se envolverem, no s com este projeto, e sim

com tudo que contribua com a sustentabilidade e incluso social.Temos a conscincia da modstia do projeto, que o mesmo uma alternativa e temsuas limitaes. Mas graas ao envolvimento da populao, das parcerias e da imprensaem todos os seus segmentos, possibilitaram-nos divulgar e viabilizar a sua aplicao emum grande nmero de residncias e instituies, em todo o Brasil. Portanto acreditamosestar dando, mesmo que pequena, a nossa contribuio.

Desfrutem dessa energia limpa e gratuita, integrando-se aos que vem o planetacomo um todo, adotando como filosofia preservao do meio ambiente, esseecossistema frgil que no deve ser agredido, sob pena de respostas nada frgeis.

No possvel que sejamos to imediatistas e irresponsveis, ao extremo de

comprometermos os destinos, no s dessa, principalmente das futuras geraes.No necessrio fora da lei para agirmos certo, sejamos fiscais de ns mesmos.

1.3- Cuidados especiais

Observao importante se faz necessria, quanto ao cuidado que devemos terno manuseio com as garrafas pet, caixas Tetra Pak, enfim, com todo tipo de lixo.As precaues so quanto procedncia das embalagens, pois se estiveremcontaminadas, oferecem-nos riscos de contgio com doenas extremamente graves.

Citando como exemplo a leptospirose, causada pelo contato com a urina de ratos.Em caso de dvidas, informe-se junto vigilncia sanitria, secretaria de sade

de seu municpio ou com pessoas qualificadas, sobre os cuidados que devemos ter.

2-Como funciona um Aquecedor Solar

2.1-Circulao por termo-sifo

O principio de funcionamento por termo sifo o que melhor se adapta sistemas

simples, como ao nosso projeto. Desde que, tenhamos a possibilidade de instalarmos o


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coletor solar com o barramento superior do coletor, ligado ao retorno de gua quente (9),sempre abaixo do nvel inferior (fundo) da caixa ou reservatrio, como indicado nodiagrama n1, sendo o ideal 30 cm o mnimo e no mximo 3 m essa diferena.

Diagrama bsico de um aquecedor solar n 1

Essa diferena de altura necessria para garantir a circulao da gua no coletor, pela

diferena de densidade entre a gua quente e a fria, sendo que medida que a guaesquenta nas colunas do coletor, ela sobe para a parte superior da caixa ou reservatriopressionada pela gua fria, que por ser mais pesada flui para a parte inferior do coletorempurrando gua quente para a parte de cima da caixa.Mas ateno, para que haja essa circulao autnoma, necessrio que o retorno degua quente, item 9 no diagrama n1, fique inserido dentro da gua da caixa. Efeitoidntico aos aquecedores convencionais do mercado, com sistema termo sifo,diferenciando-se apenas nos materiais aplicados na sua fabricao. Esse processopermanece enquanto houver radiao solar.

2.2-Circulao forada

Sistema em que o coletor solar fica mais alto do que a caixa ou reservatrio, umexemplo o aquecimento de piscinas, Diagrama n2. Esse sistema dotado de umtermosensor, responsvel pelo acionamento de uma motobomba. Ou seja, assim que ocoletor solar estiver produzindo gua quente e atinja a uma temperatura pr-estabelecida,o termosensor aciona a motobomba efetuando a troca de gua quente pela fria no coletore desligando a motobomba. Esse ciclo repete-se enquanto tiver radiao solar suficientepara o aquecimento.


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Faz-se necessrio instalao de uma vlvula de reteno (5), para que nos horriossem o sol sobre os coletores, evite o ciclo inverso, j que a gua do coletor est fria emais pesada do que a gua da piscina, caixa ou reservatrio, seno o coletor funcionarcomo um dissipador de calor, o que esfriar toda gua quente armazenada ou sendo

aquecida por aquecimento eltrico complementar, quando disponvel no sistema.Diagrama n2:1) Entrada de gua na motobomba 2) Retorno de gua quente3) Motobomba 4) Suportes 5) Vlvula de reteno

Mas devido a possvel falta de energia eltrica ou a pane em um dos componentes dosistema de bombeamento, por medida de segurana, criamos um sistema misto quegarante a circulao nos coletores por termo-sifo. Quando a gua da caixa atinge a

temperatura superior pr-determinada pelo comando, cabe ao sensor instalado na caixaacionar a motobomba, enviar a gua para ser aquecida ao fundo da mesma, e com issodrenar todo o volume de gua quente atravs de um vertedouro (ladro), at que o sensordetecte a gua com a temperatura inferior pr-estabelecida e desative a motobomba.Diagrama n2:

1) Motobomba 2) Vlvula de reteno 3) Termo sensor4) Comando 5) Redutor de turbulncia


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3-Produzindo os componentes do conjunto

3.1-Passo a passo sobre a construo do coletor solar

Sendo o coletor solar responsvel direto pelo o bom desempenho de um sistema deaquecimento, o mesmo requer uma ateno muito especial. Nosso coletor solardiferencia-se dos demais, no que tange aos materiais utilizados na sua construo erendimento trmico. Com intuito de baixar custos, utilizamos nas colunas de absorotrmica, tubos e conexes de PVC, menos eficiente do que os tubos de cobre oualumnio aplicados nos coletores convencionais. As garrafas pet e as caixas Tetra Pak,substituem a caixa metlica, o painel de absoro trmica e o vidro utilizado nos

coletores convencionais. A caixa metlica com vidro ou as garrafas pet, tem comofuno proteger o interior do coletor das interferncias externas, principalmente dosventos e oscilaes da temperatura, dando origem a um ambiente prprio. O calorabsorvido pelas caixas Tetra Pak, pintadas em preto fosco, retido no interior dasgarrafas e transferido para a gua atravs das colunas de PVC, tambm pintadas empreto. Ressaltamos que apesar de simples, um sistema de aquecimento solar contmdetalhes indispensveis, na sua confeco e instalao, para um bom funcionamento.

O dimensionamento do coletor solar em relao caixa dgua ou acumulador, importantssimo para limitarmos a temperatura a nveis que mantenham a rigidez doPVC (temperatura mxima de 55C quando aplicado em sistemas com baixa presso),sem causar o amolecimento dos mesmos, e por conseqncia comprometer a estrutura docoletor solar ou de todo o conjunto, vindo a provocar vazamentos ou mesmo causar adestruio do coletor solar. O motivo que a gua que circula no coletor tanto aquecida, como limita a temperatura a nveis seguros ao PVC.

No captulo 4, item 4.1-Dimensionar o projeto conforme o consumo e regio dopas- detalharemos as informaes de como dimensionar o projeto.

3.1.1-Escolha das garrafas PET, como e qual tamanho cort-las:

Dois so os tipos de garrafas, PET de dois litros, que utilizamos na construo domesmo, dando preferncia s garrafas transparentes (cristal) lisas (tipo Fanta), e ascinturadas tipo Pepsi, Coca e de outras marcas com o mesmo perfil. Como informao, oprimeiro coletor solar que instalamos em nossa residncia foi feito com garrafas (cristal)lisas, completando em maio de 2008 cinco anos e meio. Nota-se que h fuga de calorentre as garrafas, em razo da dilatao entre as mesmas, j que por serem lisas etotalmente retas no limitam o encaixe, o que no ocorreu com o outro coletor feito, hcinco anos, com garrafas cinturadas de Coca e Pepsi. Para facilitar o corte das garrafas,sugerimos um gabarito simples, ou seja: cortem 02 pedaos de tubos em PVC de 100

mm: 01 com 29 cm e o outro com 31cm . Em seguida faa um corte longitudinal nos 02


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tubos, possibilitando a introduo da garrafa no mesmo, definindo o tamanho da garrafaa ser cortada. O tubo de 29 cm servir de medida para o corte das garrafas lisas e as dePepsi e o tubo de 31cm, apenas para o corte das garrafas de Coca.

Cortem as garrafas com o tamanho suficiente para ajustarem-se entre si, o que

evitar a fuga do calor gerado e a entrada de umidade. As medidas dos tubosdevem ser ajustadas para cada regio, pois h diferena na altura das garrafas, jque so sopradas em matrizes que definem o mesmo volume, mas com perfildiferente. Mesmo as garrafas de Pepsi e de Coca h diferentes tamanhos por regio,em razo das matrizes onde so sopradas.

Com o objetivo de facilitar os cortes e as dobras nas caixas Tetra Pak, e o corte dasgarrafas PET, em projetos maiores, fizemos alguns equipamentos que agilizam muito,estas operaes. Caso tenham interesse em conhec-los ou constru-los, disponibilizamosum pequeno vdeo com as informaes bsicas, neste endereo:

http://video.msn.com/video.aspx?mkt=pt-br&user=5709179723580993805 , clicar nottulo: Cortadores e dobrador de ca..., pause e aguarde carregar at a faixa vermelhapassar da metade, para depois apertar o PLAY.

Sugestes: aps o consumo do refrigerante lavem a garrafa e deixe escorrer a gua.Leve geladeira por 2 min. sem a tampa, e ao retirar da geladeira, tampe-a rapidamente.O ar frio no interior da garrafa voltando temperatura ambiente causar o aumento dovolume, pressurizando a mesma e eliminando o risco de autoamassar-se, quandoguardada em lugar frio at a sua aplicao no coletor solar.

Caso tenham poucas garrafas e entre elas algumas amassadas, podero ser aproveitadas.Adicionem 100ml de gua fria, tampe-a e leve-a ao forno microondas por 45 segundos, eao retir-la do forno, gire a mesma na horizontal por uns 10 segundos, deixe-a em p es depois com cuidado desenrosque a tampa lentamente para liberar a presso. Joguem agua fora rapidamente, evitando que a garrafa se deforme com a gua quente em seuinterior, sem a sustentao da presso, deixando-a esfriar sem a tampa.Obs.: Nessa operao protejam-se com culos de proteo, luvas, avental, e em

local longe o suficiente de outras pessoas.


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3.1.2-Caixas Tetra Pak de 1 litro (retangular, de leite, sucos, etc.)

As caixas tetra pak tm em sua composio, 5% de alumnio, 20% de polietileno e75% de celulose, o que dificulta sua coleta como apenas papel, exigindo para recicl-las

equipamentos especiais na separao dos trs materiais. So poucas as empresasespecializadas em tal processamento, o que desestimula os catadores, apesar decampanhas do principal fabricante (Revista Superinteressante Julho/2004, pgina 79).

A aplicao delas em nosso projeto oferece excelentes resultados, pois a combinaodos trs materiais evita que se deformem na temperatura a que sero submetidas, dentrodas garrafas, ao contrrio se optssemos por papel comum. Vale lembrar que, quandovazias as caixas devem ser abertas na parte de cima (consumo) e descoladas as orelhasque a mantm montada, em seguida lavadas e posicionadas para que escorra toda gua,pois caso no sejam lavadas, haver a formao de microorganismos e forte mau cheiro.

Na seqncia devemos planific-las, reduzindo dessa forma o espao para guard-las,deixando-as prontas para os cortes, dobras e pintura.Com o propsito de simplificar o corte nas caixas Tetra Pak, adotamos um nico

tamanho para os diversos tipos de garrafas, ou seja com 22,5cm de comprimento ecom01 corte de 7cm na parte de baixo da caixa, que servir de encaixe do gargalo daprxima garrafa. Devemos dobr-la aproveitando os vincos das laterais da mesma, e commais duas dobras em diagonal na parte de cima para que se amolde curvatura superiorinterna da garrafa, dando tambm sustentao caixa, mantendo-a reta, e encostada notubo de PVC.

Obs.:Todos os cortes e dobras devem ser feitos antes da pintura.

A seguir, o diagrama demonstrando o procedimento com as caixas Tetra Pak, e ogabarito, em tamanho real, utilizado para dobrar as mesmas manualmente:


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Toda a tinta utilizada no coletor solar dever ser esmalte sinttico preto fosco, secagemrpida para exteriores e interiores, indicada para ferro, madeira, etc.Evitem a compra emspray, torna a pintura muito mais cara. Em projetos pequenos, dem preferncia a latasde 1 kg, e, para um melhor aproveitamento da tinta, espalhem as caixas devidamente

planificadas lado a lado, pintando vrias de uma s vez com um rolo de pintura.

Obs.: A tinta com brilho compromete o desempenho do coletor, j que os raios solaressero em parte refletidos. Tambm, devido umidade nas caixinhas, normal aformao de condensao (umidade) no interior das garrafas, nas primeiras horas deexposio ao sol do coletor solar.

3.1.3-Corte, pintura dos tubos, e montagem do coletor

Os tubos das colunas do coletor solar devem ser cortados, de acordo com os tipos degarrafas disponveis. Vejam abaixo medida que melhor se enquadra:

100cm- para colunas com 5 garrafas cinturadas (Pepsi,Sukita) = 02- litros105cm- para colunas com 5 garrafas de Coca = 02 - litros.

Obs.: Mas como citamos na pgina 09, em razo dos diversos tamanhos e modelos

de garrafas existentes, sugerimos uma prvia seleo antes de cort-las, para emseguida encaixa-las em fileiras com 05 garrafas. Escolha entre as fileiras, a fileira


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com o tipo de garrafa que ficou mais alta, sendo essa a que determinar o tamanhodos tubos a serem cortados. Para as fileiras mais baixas, devemos cortar uma 6garrafa no tamanho que compense a diferena, j que os tubos devem ter umtamanho nico.

O motivo de aplicarmos no mximo cinco garrafas por coluna, visa no dificultar ainstalao do coletor solar em relao altura da caixa dgua, conforme abordado noitem 2.1- Circulao por termo sifo, pois aqui no sul do pas exige-se uma maiorinclinao em razo da latitude local. Citamos como exemplo Tubaro/SC, cidade ondemoramos, a latitude 2828 S, enquanto que em Fortaleza a latitude 343 S.Voltaremos ao assunto no item4-Tpicos referentes instalao do conjunto.

Antes da pintura nos tubos das colunas, com a mesma tinta aplicada nas caixas longavida, devemos isolar as duas extremidades de cada tubo com fita crepe de 19mm. A

razo da fita preservar o espao que ser inserido nas conexes tipo T, sem tinta,servindo tambm na hora da montagem, como referncia de encaixe perfeito.Os tubos de 20mm(1/2) de distanciamento entre colunas, devem ser cortados com 8cm

e sem pintura. Medida esta padro, a todos coletores que utilizem garrafas de 2 litros.Quanto montagem do coletor, ela muito simples e requer apenas ateno na ordem

na colocao dos componentes, tendo sempre o cuidado de no aplicar o adesivo nofechamento inferior, de cada mdulo, sendo necessrio apenas que se encaixe obarramento s colunas com a ajuda de uma ripa de madeira e um martelo de borracha, oque torna a manuteno, quando necessria, facilitada, pois basta que se desencaixe obarramento inferior, realize a manuteno e encaixe novamente o barramento s colunas.

Se fossem coladas teramos que cortar todas as colunas, o que dificultaria o seureaproveitamento e com a perda total do barramento inferior.

Iniciando a confeco do coletor solar, cada barramento, superior ou inferior, sercomposto c/ 05 conexes Te 05 distanciadores de 08 cm, procedendo conforme Fig.1:

Fig.1:

O segundo passo inserir, tambm com adesivo, os 05 tubos(colunas) ao que ser obarramento superior, Fig.2, sendo o passo seguinte, a montagem das garrafas e caixaslonga vida, Fig.3 e 4. Em regies muito frias, interessante preencher a parte de baixo,entre a garrafa e a caixa longa vida, Fig.8, com algum tipo de isotrmico que noabsorva umidade, como: rtulos plsticos, sacolas plsticas, quando tambm achamos

oportuno sugerir que, para o fechamento da ltima garrafa, utilize-se os fundos que


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foram retirados das garrafas, furando-os com uma serra copo de 20 mm, em substituioa ponta de mais uma garrafa que utilizaramos para tal fechamento. Mas ateno paraque o tamanho de cada coluna de garrafas, tenha a mesma altura do tubo(coluna), Fig.5.Cuidado esse necessrio, para que as garrafas fiquem firmes e no haja vazamentos do

calor gerado dentro delas. Finalizando a montagem do mdulo, encaixar o barramentoinferior, Fig. 5 e 6, sem adesivo, utilizando-se de um martelo de borracha e uma ripaestreita (03 cm) de madeira, com o cuidado de bater sempre no centro do T , pois sebatido nas extremidades o risco de racha-lo ser alto. Para proteo da parte do conjuntoque fica encostada no cho, aconselhvel de se utilize uma tbua, ou papelo grosso,para amenizar o impacto causado sobre o piso.


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A 1garrafa de cada coluna deve ser vedada, com tiras de borracha (ex.: cmaras dear) ou fita autofuso, para que se evite a fuga do calor gerado no interior da coluna eimpea que o vento gire as garrafas e tire as caixas longa vida, pintadas em preto fosco,da posio voltada para o Sol, o que reduziria o rendimento trmico do coletor, fig.9.

Como referncia, num aquecedor solar para uma famlia com 04 pessoas, seroutilizadas para aquecer 200 litros dgua, no mnimo, 240 garrafas PET(2L) ou 200 se ofechamento inferior for feito os fundos das garrafas furados com serra copo , e 200caixas longa vida retangular(1L), quantidade esta que formaro 02 coletores solares com04 mdulos cada, idnticos ao mostrado na Fig.10.


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A razo de optarmos por mdulos com 05 colunas, quanto ao manejo na hora deconstru-lo ou transport-lo. aconselhvel que se componha um coletor com nomximo 05 mdulos. Este cuidado para evitarmos que, devido ao comprimento,curvaturas se formem e bolhas de ar se acumulem no barramento superior, bolhas estas

que paralisar a circulao e superaquecer a gua no interior do coletor solar, fazendocom que a alta temperatura amolea o PVC e danifique o mesmo. Ressaltando, que essascurvaturas nos barramentos tambm geram tenses sobre as conexes T, causandotrincas e vazamentos. Com exceo de projetos grandes, onde os desnveis soacentuados, os suportes reforados, de ferro galvanizado, e o dimetro das tubulaesque os interligam, com no mnimo de 32mm. Mas trataremos deste assuntodetalhadamente, no captulo: 4 -Tpicos referentes instalao do conjunto.

3.2-Caixa dgua ou reservatrio

Aplicamos no projeto, em nossa residncia, uma caixa plstica de 250 litros somentecomo reservatrio de gua quente, mas isso no indica que caixas de outros materiaissejam dispensadas. Entretanto, tenham muito cuidado e no usem recipientes quecontinham produtos qumicos, pesticidas, inseticidas, etc. Mesmo bem lavados,continuaro contaminados e oferecendo riscos em potencial sade. Portantoevitem transtornos, ao terem a certeza da origem dos mesmos.

A Fig. 11detalha com que percentual, em relao altura da caixa dgua, devem serfeitas as furaes para os flanges, onde sero instaladas: a entrada da torneira bia e oretorno de gua quente dos coletores solares, e as sadas de gua quente para o consumo,de gua fria para ser aquecida pelos coletores solares, e para o vertedouro (ladro).


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A prpria caixa dgua existente no local, poder ser aproveitada no fornecimento degua quente e fria, desde que a quantidade de gua fria no ultrapasse o volume a 1/3 dagua a ser aquecida. Por exemplo, se a caixa dgua instalada no imvel for de 500

litros, para um bom rendimento trmico os coletores solares devero totalizar 350garrafas, e no mximo 400 garrafas, sempre utilizando o pescador giratrio.

O item 10-pescador giratrio, da Fig.11, uma alternativa interessante, pois temcomo funo variar o volume de gua a ser aquecida, nos dando a opo de escolhermosa quantidade e temperatura que desejarmos. Nada mais do que uma curva de PVC comum pedao de tubo, acoplados ao flange que leva a gua fria at os coletores solares.Com esse recurso, o volume de gua abaixo do nvel escolhido no ser aquecido, o qualpoder ser utilizado no captador, da Fig.15, na funo de misturador. Mas tomem ocuidado para que o nmero de garrafas no exceda o nmero de litros a ser aquecido.

Tambm tima opo para ser utilizado como laboratrio, em experincias escolares.Ateno:Na Fig. 12 vale lembrar, que este sistema em que a caixa dgua fornece guaquente e fria, somente poder ser utilizado onde a rede de abastecimento seja confivel..

Por experincia prpria, recomendamos que se instale uma outra caixa dguasomente para o sistema de aquecimento, sendo o motivo principal a segurana doscoletores solares. Segurana porque no ser necessrio que se instale uma sada de guafria para consumo, prximo ao fundo dessa nova caixa, j que a gua fria continuarsendo fornecida pelo sistema pr-existente, ou seja, da caixa antiga. E se faltar gua dereposio, da rede, a sada de gua quente para o consumo conta com um limitador, ocaptador/ misturador flutuante, Fig.15. Esse dispositivo faz com que falte gua para o

consumo, mas continuar mantendo o volume de gua suficiente na caixa para manter


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submersas as ligaes com os coletores solares,Fig.13, requisito indispensvel, para quea circulao autnoma do sistema por termo-sifo acontea. A gua circula por diferena

de densidade, mas no ao ponto de retornar acima do nvel da gua na caixa. Ainda comreferncia a sada de gua fria da mesma caixa, no seria possvel limitar o consumo,pois se instalada prximo ao fundo da caixa, numa possvel falta dgua da rede deabastecimento, baixaria o nvel ao ponto de paralisar a circulao, o que provocaria osuperaquecimento dos coletores solares.

Observao muito importante: jamais liguem sada de gua fria para oscoletores em uma caixa e liguem o retorno com a gua quente em outra caixa.

Em projetos maiores, por uma questo de praticidade quanto ao manuseio,

freqente se utilizar duas caixas. Mas as mesmas devero ser interligadas prximoao fundo e a 60% da altura delas, Fig. 12B, e utilizadas apenas para o sistema deaquecimento. Portanto, cabendo ao sistema pr-existente no imvel ou a outracaixa, o fornecimento de gua fria.


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Na Fig.14, possvel visualizarmos toda instalao da caixa dgua e a funo de cadaitem, faltando apenas o redutor de turbulncia.


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Na Fig.15,a relao dos componentes utilizados na confeco do captador/misturador elimitador de consumo, observando que no citamos as medidas dos tubos e conexes,porque depende do tamanho do projeto, variando entre 25 e 32 mm. A Fig.16 descreveas funes da unio, e de como aplic-la, e na Fig. 17 , a opo de que se feche o

limitador com um tampo, fazendo com que o captador colete somente gua quente.


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Em projetos onde haver consumo rpido, citando como exemplo a utilizao devrios chuveiros ao mesmo tempo, se faz necessrio instalao de uma torneira bia dealta vazo, para que a mesma reponha a gua consumida rapidamente, mas sem causar

turbulncia. Por isso a importncia de se instalar o redutor de turbulncia. Fig.18 e 19.Instalado junto a torneira bia, item 1, ele tem como funo direcionar a gua fria dereposio ao fundo da caixa dgua, sem causar turbulncia, evitando a mistura da guaquente com a fria. Atravs do Diagrama n18, iremos descrever o seu funcionamento. Oitem 2, apenas um pedao de tubo com dimetro varivel, pois depende da torneirabia a ser utilizada, e que tem a funo de direcionar a gua at 5cm do fundo do 2tubo, item 3, de 50mm.Esse tubo tem a parte inferior fechada e com 20 furos de 10 mmao redor do mesmo. Mas ateno, as furaes devem ser feitas apenas no corpo centraldo tubo, deixando sem furos, 3cm na extremidade superior e 5cm na parte inferior(tampado). Item 4, tubo de 100mm que serve de condutor para a gua sem turbulncia.

Porque reduz a turbulncia?O jato dgua liberado pela bia atravs do item 2, dirigido at o fundo do item 3,causando um turbilhonamento no interior do mesmo, mas impossibilitando que a guaretorne para cima, pois ser drenada atravs dos furos laterais. Essa gua liberada doitem 3, j atenuada, dirigida ao fundo da caixa atravs do tubo de 100mm , item 4,devidamente recortado em forma de dente de serra (dentes em mdia de 20mm), apoiadono fundo da caixa e encostado parte de baixo da bia. Diagramas n18 e 19:


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3.3-Isolamento trmico da caixa ou reservatrio

Nos acumuladores convencionais de mercado, usam-se isotrmicos de alta eficincia.Tais acumuladores, em sua maioria, dispem de aquecimento complementar com energia

eltrica ou a gs, para os dias de chuva ou encobertos, controlados por termostatos queacionam este recurso, sempre que a gua fique com a temperatura abaixo do pr-estabelecido pelo usurio.

Por ter o nosso projeto, a caracterstica de torn-lo vivel economicamente a todos,no dispe desse aparato, sendo os mesmos substitudos por chuveiro eltrico comcontrole eletrnico ou modelos com vrias opes de temperatura, ou simplesmente ainstalao de um controlador ao chuveiro eltrico comum, conectado em srie entradade energia eltrica do chuveiro. Comum no mercado chuveiros com este recurso, elesfacilitam a regulagem da temperatura ideal de banho, sem a necessidade de variar o

fluxo da gua no registro. E com um detalhe muito importante, a energia eltrica gastasomente com a gua consumida.Sendo a caixa dgua a responsvel por acumular a gua quente, e se a mesma no

ficar bem protegida debaixo do telhado, faz-se necessrio um bom isolamento trmico.Mas cabe aqui um alerta: num local onde no se far uso de gua quente diariamente,como creches, colgios, etc., aconselhvel que no se isole a caixa, fazendo com que atemperatura da gua quente acumulada baixe naturalmente durante a noite, e que no diaseguinte a gua no entre quente nos coletores e atinjam temperaturas acima dapermitida pelas propriedades fsicas do PVC.

O aproveitamento de materiais disponveis basicamente em todas as regies, ser deextrema importncia, h inmeras opes. Para quem reside no meio urbano, dentretantas, destacamos o isopor das embalagens de supermercados, que vem com frios,(ex.com queijo, presunto, etc.), em eletro-eletrnicos, sacolas plsticas, papis, etc..Em outras regies, como no meio rural, tambm temos alternativas de isotrmicos,como: serragem, cascas de trigo, cascas de arroz, grama seca, etc. Podemos fazerblocos isotrmicos com qualquer um desses isolantes, bastando para isso enchermoscaixas Tetra Pak de 1L e fechando-as novamente. Para fixar esses blocos, na caixa , usecola ou amarre-as com tiras feitas de garrafas PET, tomando o cuidado de preencher osespaos entre as caixinhas, quando fixadas em recipientes redondos ou de cantos

arredondados, com sacolas plsticas, papis, etc.Com a caixa ao ar livre, o isolamento trmico dever ser protegido com uma lonacontra a umidade, o que evitar a reduo da eficincia do mesmo e a sua destruio.Como a reposio de gua fria feita no fundo da caixa, no necessrio o isolamentotrmico desse local. Outro tipo de isolamento trmico simples e eficaz, porm mais caro, colocarmos uma caixa dgua dentro de um compartimento feito de madeira, tijolos, oumesmo dentro de uma outra caixa maior. Para tal, um espao de no mnimo 6 cm deveser deixado entre a caixa e o amparo escolhido, para o devido preenchimento comqualquer um dos isolantes acima citados. Nesse caso, procurem colocar os isotrmicosdentro de sacolas de supermercado ou sacos plsticos, pois facilitar, caso necessitem, aretirada do isolamento para uma possvel manuteno. Apliquem o isolamento trmico,


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somente aps terem completado toda a instalao do projeto, encherem dgua todo osistema e conferirem se no h vazamentos. Isolem tambm a tampa da caixa.

4-Tpicos referentes instalao do conjunto

4.1-Dimensionar o sistema conforme o consumo e regio do pas

Ao botar em prtica o projeto, em outubro de 2002, construmos um coletor solar com100 garrafas PET e 100 caixas Tetra Pak de 1 litro dispostas em 25 colunas com 4garrafas cada, totalizando uma rea til de absoro trmica de 1,80 m2, conectado uma caixa plstica de 250 litros na funo de reservatrio, e revestida com isopor de 20mm. Vale ressaltar que essa espessura de isolamento trmico, no suficiente paramanter ou armazenar a gua quente em regies frias por muito tempo.

Como foi instalado praticamente no vero, e com uma exposio solar em torno de 6horas, aquecia a gua na parte superior da caixa at 52 C, sendo necessrio misturarcom gua fria para utiliz-la. Mas ao chegar o inverno, aqui em Tubaro, a temperaturada gua na caixa, pela manh, que no vero fica em torno de 22 25C, no inverno giraentre 13 16C. Em conseqncia dessas diferenas entre as estaes do ano e a reduoda radiao solar no inverno, a eficincia trmica caiu dos 52 C no vero para nomximo 35 C no inverno, e com pequena quantidade de gua nessa temperatura.

Corrigimos o problema da falta de gua quente com a construo se mais um coletorcom as mesmas dimenses do primeiro, diferindo na quantidade de garrafas nas colunas,

que passou de 04 para 05. Mesmo no inverno, em dias ensolarados os dois coletoressuprem demanda de gua quente para os banhos das 04 pessoas da nossa famlia.Para simplificar o dimensionamento de um projeto, sugerimos que instalem uma

garrafa para cada litro de gua a ser aquecida. Ex.: para aquecermos gua suficiente parauma famlia de 04 pessoas, em banhos que no ultrapassem 8 minutos, no mnimo 200litros dgua devero ser aquecidos. Portanto com um projeto de 200 garrafas PET e 200caixas Tetra Pak. Vale ressaltar, que em sistemas que foram instalados com mais de1000 garrafas, a eficincia aumenta. Ex.: 1000 garrafas aquecem em mdia 1300 litros.

Diante do exposto, sugerimos que cada um encontre o dimensionamento, levando emconta o clima da regio onde habita e o consumo do imvel.Observao importante: Verifiquem se no local a ser instalado no h rvores ouconstrues que causem sombreamento sobre os coletores, entre as 09 e 16 horas. At as16 horas porque h imveis, ou situaes, em que os coletores s podero ser instaladosse voltados para o Oeste.

4.2-Distncias da caixa dgua at os coletores e dos pontos de consumo

Se possvel, instalem caixa o mais prximo possvel dos coletores solares e dospontos de consumo. Dos coletores porque haver mais eficincia na circulao e


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aquecimento, e dos pontos de consumo porque diminuir o desperdcio de gua, peladistncia da tubulao, at que a gua quente chegue aos mesmos.

4.3-Como preparar e fixar os coletores

4.3.1-Reforando e instalando as tubulaes nos coletores

Antes de lev-los ao telhado, ou aos suportes, os coletores devem ser preparados.Depois de montados os coletores, Fig.10 na pg.15, dois tubos de esgoto de 40 mmdevem ser amarrados aos barramentos, com arame n16 utilizado para fixar alambrados,a cada 50 cm e sobre as conexes T por serrem mais reforadas. Tambm amarraesdevem ser feitas, a cada metro, entre os dois tubos brancos. Fig. 20 a 24.

Com os coletores amarrados e ainda no cho, procedam instalao do dreno, das

tubulaes, das unies e dos 02 tampes, deixando-os prontos para serem iados efixados sobre o telhado ou suportes. Mas muito cuidado, jamais utilizem tubos econexes na instalao dos coletores at a caixa com menos de 25 mm, sendo que paraprojetos com mais de 400 garrafas, devemos aumentar esse dimetro para 32 mm.ATENO:com os coletores ainda no cho, encha-os com gua e verifiquemse no h vazamentos, e drenem toda a gua aps a inspeo. Ao instalarem,cubra-os com uma lona at que os mesmos estejam ligados a caixa dgua eprontos para aquecer, pois se ficarem expostos ao sol sem gua, ou com guaem seu interior mas sem circular, os danos aos coletores solares sero graves.

Mais informaes atravs das fotos legendadas, de 20 a 24:


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4.3.2-Posio dos coletores solares em relao ao norte

Instalem os coletores solares, quando possvel, voltados para o Norte. Fig. 25.Na impossibilidade, instalem os mesmos voltados para o Oeste, mas nunca para o Leste.


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H uma diferena entre o norte magntico, para onde as bssolas apontam, e o nortegeogrfico, Fig. 26,que o ponto de intercesso da superfcie do planeta com o eixo derotao da terra. Mas optamos pelo norte magntico, porque simplifica e basta-nos umabssola para encontrarmos a posio dos coletores, em relao ao norte. Se preferirem

instalar atravs do norte geogrfico, sugerimos que utilizem o Gnmon.


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4.3.3-Inclinao em relao a Latitude local

A eficincia de um sistema de aquecimento solar, no depende apenas doposicionamento dos seus coletores em relao ao Norte, mas tambm da inclinao dos

mesmos segundo a Latitudelocal. Apenas como informao: O que Latitude?Latitude a medida em graus entre dois paralelos, e os paralelos so linhas imaginriasque cortam a Terra em fatias horizontais, paralelas Linha do Equador. Os paralelosmais conhecidos so o Trpico de Capricrnio, Trpico de Cncer, Crculo polar rtico,Crculo Polar Antrtico, e a prpria Linha do Equador.

O que determina o local da Terra por onde passam essas linhas a medida do ngulode incidncia dos raios de sol na superfcie. Assim, quando o raio de sol incidir nasuperfcie da Terra em seu maior ngulo de inclinao, teremos a marca de um trpico.

O raio de sol energia em forma luminosa. Assim, um raio que incida em ngulo reto

(90 graus, frontal) ter uma rea de incidncia pequena, ou seja, a disperso dessaenergia no solo ser mais concentrada. J o raio de sol que incide na superfcie da Terraem um ngulo menor (aproximadamente 23 graus, que a mesma medida dos Trpicos),ou seja, incide meio que deitado ter uma rea de incidncia muito maior para distribuirsua energia, e por este motivo transfere menos calor por centmetro quadrado de solo.Desta forma, no Equador, aonde o raio de sol chega ao solo mais concentrado, o clima mais quente. Nos trpicos, aonde o raio de sol chega ao solo mais espalhado, o clima menos quente. Nos plos, aonde o raio de sol chega muito mais espalhado, o clima muito menos quente. Caso desconheam a Latitude de onde iro instalar o aquecedorsolar, encontre-a em: www.aondefica.com/lat_3_.asp , e convertam, com um

Transferidor,os graus encontrados na inclinao correta. Fig. 27 e 28.


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Caso optem por fixar os coletores diretamente sobre o telhado sem levar em conta alatitude local, e se ao conferirem apresente muita diferena, tero que ampliar a reaquadrada de absoro solar com mais coletores para compensar a perca peloposicionamento incorreto.

oportuno ressaltar que quase todos os problemas de eficincia trmica, de qualqueraquecedor solar, deixam de existir medida que nos aproximamos do Equador.

Mas muitocuidado, mesmo no Equadoros coletores devem ser instalados com nomnimo 10 de inclinao, pois abaixo de 10 compromete a circulao por termo-sifo.

4.3.4-Desnvel obrigatrio dos coletores

A gua em processo de aquecimento, ao atingir 40C, comea a liberar bolhas de ar.Em recipientes abertos isso no problema, mas em circuitos fechados, que o caso dosaquecedores solares por termo-sifo, se os coletores solares no forem instalados com,pelo menos, 02 cm de desnvel por metro corrido, Fig. 29,o acmulo dessas bolhas nobarramento superior ser inevitvel. Esse ar paralisa a circulao do sistema,superaquece os coletores, e claro, no aquece a gua do reservatrio.

Na maioria dos coletores industrializados as tubulaes, por serem metlicas, nosero afetadas, bastando apenas que uma correo no desnvel das placas coletoras sejaefetuada, para que o sistema passe a operar normalmente.

Mas o nosso sistema por ser uma alternativa de baixo custo, todos os componentes doconjunto so em PVC, e lgico, com limites de temperatura.


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Portanto, ao implantarem o projeto prestem muita ateno, no apenas com oscuidados citados anteriormente, como o dimensionamento, mas tambm a esses doisdetalhes importantssimos, que o desnvel dos coletores e a ascendncia das tubulaesque interligam os mesmos a caixa dgua, ou seja, sempre a subir. Fig. 30.


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Ao darmos a preferncia pelo sistema de circulao por termo sifo, torna-seobrigatrio que o fundo da caixa fique sempre acima da parte superior do coletor solar,ou seja, mnimo de 30 cm e mximo 3 m, (Pg. 6, It. 2.1- Circulao por termo sifo).

Ateno: Cabe a cada um escolher o melhor local para implantar o projeto, mas semesquecer, que ao falar em caixa dgua estamos falando de peso. Portanto, noimprovisem ou instalem em locais duvidosos que possam ruir e causar srios problemas.(Lembre-se que cada litro dgua pesa 1 quilo).

4.3.5-Fixao dos coletores sobre o telhado ou em suportes.

A maioria dos projetos para residncias, com at 400 garrafas, tem sido fixados sobre

o telhado, pois requer apenas que se furem as telhas e amarre-os armao. Fig. 31 e 32.


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Se for necessrio que sejam fixados sobre suportes, fica a critrio de cada um omaterial a ser utilizado. Mas cuidado, no basta apenas que os coletores fiquem firmes,verifiquem se os dois barramentos ficaram retos e com o desnvel necessrio.

A seguir, atravs de casinhas, algumas sugestes de como podemos instalar o projeto:


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4.4-Isolamento trmico dos barramentos e das tubulaes

No incio envolvamos os barramentos, principalmente os superiores, de cadacoletor e os tubos que interligam o mesmo caixa, com isopor e fixados com tirascortadas de garrafas PET verde. Atualmente no isolamos mais os barramentos e astubulaes que ficam expostas ao sol, mas apenas pintamos com a mesma tinta, pretofosco, utilizada no restante do projeto. Tendo sol, o calor absorvido pela tinta compensaa maior parte do calor dissipado. O resultado o mesmo e simplifica bastante, poisquando no tem sol no h circulao, e se no circula tambm no dissipa.

4.5-Misturadores : so vrias alternativas.Em qualquer sistema de aquecimento, o meio tradicional de se encontrar a

temperatura ideal da gua, atravs de misturadores conectados a tubulaes de guaquente e fria. E quando o sistema conta com apoio eltrico ou a gs, no reservatrio,instala-se apenas a ducha no lugar do chuveiro eltrico. Fig.33.


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Sabemos da qualidade e eficincia dos misturadores mostrados na Fig.33, masinacessvel, pelo seu custo, as pessoas com baixa renda. Sendo o nosso projeto uma

alternativa de baixo custo, temos trs opes de misturadores. Opes estas que nooneram o sistema, pois requerem apenas que se faa um furo no teto do banheiro, para apassagem do tubo com gua quente. Procuraremos demonstrar, atravs de diagramas efotos legendadas, todos os detalhes sobre os mesmos. Vejamos:

1. Essa opo j foi detalhada a partir da Pg.19,atravs do texto e das Figuras 14,15, 16, 17,onde a mistura dentro da prpria caixa dgua do aquecedor, tornapossvel que se envie, atravs de uma s rede, a gua em temperatura agradvelpara o consumo em dias muito calor. timo tambm para ser utilizado na

cozinha. Porm, em regies onde as estaes do ano so bem distintas, ex. o suldo Brasil, durante o inverno ser necessrio tamponar a parte inferior domisturador, Fig.17, limitando-o as funes de captador de gua quente elimitador de consumo.

2. Verifiquem que este segundo misturador, Fig.34,mesmo sendo singelo, tem asmesmas funes dos modelos mostrados na Fig.33,bastando apenas que se faaum furo no teto para a passagem do tubo com gua quente, j que a gua friacontinuar sendo fornecida pela rede existente no local.


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3)Aparentemente o terceiro parece ser mais complicado, mas na realidade ele muito simples, barato e prtico. Passamos a utilizar a eletrovlvula, porque amesma aplicada em mquinas de lavar louas e de lavar roupas, tanto na entrada

de gua fria quanto para a entrada de gua quente. Portanto, indicada parasuportar os nveis de temperaturas alcanados pelos aquecedores convencionais,sendo ento muito mais tranqilo em nosso projeto, j que o mesmo limitado,em razo das tubulaes em PVC, a no ultrapassar os 55C. Na Fig.35, fotos dosdois tipos de eletrovlvulas que utilizamos, e a seguir, na Fig.36-A e B, doisdiagramas das mesmas inseridas, nas instalaes hidrulica e eltrica, nesse tipode misturador. Na Fig.36-A,aplicamos apenas a eletrovlvula simples nofornecimento de gua quente, cabendo a rede existente no local a distribuio dagua fria. Na Fig.36-B, observem que utilizamos uma eletrovlvula de duas vias e

uma s sada. As eletrovlvulas apenas liberam ou fecham gua, mas no tem orecurso de variar o fluxo. Mas contamos com o recurso dos registros desegurana, item 10 das Fig.36 e 37, os quais podem ser ajustados, conforme aestao ou regio, para liberarem a gua quente e fria em quantidadesdiferenciadas, at que se encontre a temperatura ideal. No inverno, na regio suldo Brasil, a temperatura da gua dificilmente atingir nveis que necessite amistura com gua fria, sendo que j foram instalados vrios projetos com esterecurso, principalmente com as eletrovlvulas duplas da Fig.36-B,em cozinhas eem banheiras nas creches e funcionam muito bem.


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5-Testes de eficincia e dos materiais aplicados no projeto:

5.1-Tempo necessrio de exposio solar e testes de eficincia trmica

Somente a partir das 10 horas que comeamos a notar o aumento da temperatura dagua, mas sendo aps 6h no vero ou 5h no inverno, em dias ensolarados, que o mesmoatingir a temperatura mxima. Mesmo em dias semi-encobertos e dependendo daregio, haver algum rendimento, e lgico, com parcial economia de energia eltrica.

Com o propsito de avaliar a eficincia trmica e a resistncia dos materiais aplicadosno projeto, vrios ensaios e testes foram efetuados em laboratrios, sendo os locais enomes das equipes, citados a seguir. O nosso muito obrigado a todos, pelo empenho,profissionalismo e neutralidade com que avaliaram o projeto.

Por uma questo de respeito e tica, alguns dos resultados, s sero liberados na

ntegra e com a autorizao dos mesmos.

1-UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, pelos professores:Prof. Carlos Eduardo Leal, Doutor em Fsica.Prof. Luis Chiganer, Mestre em Engenharia Eltrica.Prof. Jos Carlos Xavier, Mestre em Fsicacom a participao dos alunos:Anna Carolina Henriques, Faculdade de EngenhariaRodrigo Faria, Faculdade de Engenharia

Luisa Carneiro, Faculdade de Engenharia2-LACTEC - Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento,

a pedido da COHAPAR - Companhia de Habitao do Paran.EQUIPE TCNICA:Giseli Ribeiro Vergs - Departamento de Tecnologia em MateriaisMarilda Munaro - Departamento de Tecnologia em MateriaisDenis A. L. Kulevicz - Engenheiro Mecnico - Departamento de Eletro-MecnicaRobson Cardoso - Tcnico Mecnico - Departamento de Eletro-MecnicaDr.Gilson Paulillo - Departamento de Eletro-Mecnica

Dr.Eduardo Marques Trindade Departamento de Tecnologia em Materiais.

3-UFSC - Universidade de Santa Catarina, tendo como orientadora:Anelise Destefani1- Eng Sanitarista e Ambiental, Mestre, Professora do CASCGO ,Marlos Jos de Frana Co-orientador Gegrafo. Mestrando em Educao Agrcola e

Professor do Curso Tcnico em Agropecuria do CASCGOCom a participao dos alunos: Jailson Mira Fernandes, Raimundo Martignago,

Robson Belli Martignago, Gerson Nascimento, eJailson Nascimento.


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4- Teste comparativo de eficincia entre o nosso coletor e coletor ASBC feito com forroalveolar de PVC, em julho de 2006, cujos resultados podero ser acessados em:www.sociedadedosol.org.br/novidades/novidades_2006_05.htm

Mas ao acessarem, no deixem de conhecer o grande trabalho que, o Sr. Augustim e

uma dedicada equipe, fazem para disseminar o conhecimento sobre energia solar.

E foi com base nos testes efetuados em um coletor com 100 garrafas(02m), numavazo constante de 0,02L/s, onde o rendimento mdio instantneo alcanado foi de 36%,que montamos esta tabela, Fig. 38,com os trs ciclos de aquecimento dirio nas duasestaes, bem definidas, do sul do Brasil. Ou seja, inverno e vero.

Obs.: Lembrem-se, a eficincia deste tipo de coletor solar depende exclusivamentedo dimensionamento do sistema. Ou seja, 01 garrafa para cada litro dgua.

INVERNO1 Ciclo Fig.38Temperatura inicial nacaixa dgua

+ 36% Vazo[L/s]

Tempo Temperatura dos 100L

15C 5,4C 0,02 83 min. 20,4C2 CicloTemperatura inicial nacaixa dgua

+ 36% Vazo[L/s]


20,4C 7,3C 0,02 83 min. 27,7C3 CicloTemperatura inicial nacaixa dgua

+ 36% Vazo[L/s]


27,7C 9,9C 0,02 83 min. 37,6CVERO

1 Ciclo

Temperatura inicial nacaixa dgua

+ 36% Vazo[L/s]


22C 7,9C 0,02 83 min. 29,9C2 CicloTemperatura inicial nacaixa dgua

+ 36% Vazo[L/s]


29,9C 10,7C 0,02 83 min. 40,6C3 CicloTemperatura inicial nacaixa dgua

+ 36% Vazo[L/s]


40,6C 14,6C 0,02 83 min. 55,2C


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5.2-Anlise de resistncia trmica das garrafas PET :

Pela curva de DSC, foi obtida a temperatura de transio vtrea, 74C, esta

temperatura corresponde transio vtrea borrachosa da amostra, ou seja, acima destatemperatura o material apresenta caractersticas borrachosas. Foi obtida ainda atemperatura de fuso do material, em 248C. A anlise termogravimtrica mostrou que omaterial apresenta incio de degradao trmica acima de 400C, em atmosfera inerte, epraticamente no possui carga inorgnica.

5.3-Ensaios de trao e alongamento:

As tabelas a seguir apresentam os resultados dos ensaios de trao e alongamento

ruptura dos corpos-de-prova, retirados de uma garrafa PET nova e de material reciclado:Tabela 1: Resultados do ensaio de trao ruptura.

Limite de Resistncia (MPa)

PET NOVA PET RECICLADA

1 150,4 1 154,6

2 132,3 2 156,1

3 151,8 3 161,6

4 168,7 4 154,0

Mdia 150,8 ( 14,9) Mdia 156,6 ( 3,5)Variao: + 4 %

Tabela 2: Resultados do ensaio de alongamento ruptura.Alongamento (%)

PET NOVA PET RECICLADA

1 12,4 1 5,0

2 9,9 2 4,7

3 10,0 3 4,54 12,0 4 5,8

Mdia 11,1 ( 1,3) Mdia 6,6 ( 3,6)

Variao: - 40 %

Observando os valores da Tabela 2, nota-se uma reduo na porcentagem dealongamento ruptura, indicando que o material reciclado apresenta incio dedegradao quando comparado ao PET de garrafa nova, porm com variaes aceitveispara o tipo de aplicao desejada.


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5.4-Ensaio de intemperismo artificial em QUV:

Os registros fotogrficos das amostras de garrafa PET aps 240 horas de ensaio em

cmara QUV, demonstraram um leve amarelamento em relao amostra de PET nova,porm sem fissura ou quebras do material.

5.5-Ensaio de intemperismo artificial em Weather-O-meter:

Aps ensaio realizado, por 1000 horas, em cmara Weather-O-meter, por avaliaovisual, percebe-se uma leve opacidade da garrafa PET, sem fissuras ou quebra domaterial. A caixa de leite longa vida revestida por esmalte sinttico mantm suaaderncia e a aparncia fosca (importante para conservao do calor no interior da

garrafa). O tubo de PVC apresenta escurecimento, porm sem fissuras, e a juno entreos canos feita com fita de alta fuso isolante permanece aderida, sem descolamentos,preservando a vedao do sistema.

5.6-Dosagem de Dioctilftalato (DOP):

No foram identificados resduos de DOP nos processos de lavagem, indicando a boaestabilidade qumica dos materiais plsticos utilizados, frente aplicao proposta.

5.7-Concluso final sobre os ensaios de resistncia dos materiais:

Os ensaios de resistncia fsica, qumica e fotoqumica, tiveram como objetivoprincipal inferir na resistncia a ser apresentada pelos materiais componentes do sistema,quando aplicados em campo. A partir da avaliao dos resultados obtidos antes e apsintemperismo artificial dos materiais reciclveis utilizados na fabricao do aquecedorsolar, concluiu-se que os materiais apresentam boas propriedades trmicas e mecnicas,e, mesmo aps envelhecimento, os indcios de degradao dos materiais sosignificativamente pequenos, com variaes aceitveis para o tipo de aplicao desejada.

6-Informaes complementaresCertamente ficaremos em dbito de mais informaes, mas acreditamos que o bsico

est inserido neste manual. Por se tratar de uma alternativa de aquecimento solar, esteprojeto teve como objetivo inicial aquecer apenas a gua do banho de famlias de baixarenda, com coletores de at 300 garrafas. Mas entidades sociais tiveram interesse, eatualmente vrios aquecedores com mais de 1000 garrafas j foram instalados, exigindoque os projetos sejam bem elaborados e construdos com a melhor qualidade possvel.

So muitas as fotos dos projetos instalados, dentre as quais selecionamos algumas a

partir da pg.45.


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LISTA DE MATERIAIS PARA 01 AQUECEDOR SOLARCOM 200 GARRAFAS, PORM SEM OS MATERIAISPARA A DISTRIBUIO DA GUA QUENTE, POIS CADA

IMVEL TEM SUA REALIDADE.MATERIAIS DIVERSOS

VALORUNIT

QTDE

CAIXA DAGUA - 310L 01REGISTRO ESFERA em PVC - SOLDVEL 25 mm 04FLANGES em PVC P/CAIXA DAGUA 25 mm, c/rosca inter 05TORNEIRA BOIA de 25 mm, c/tomada para mangueira. 01CONEXO T em PVC 20 mm 80CONEXO T em PVC 25 mm 06

BUCHA DE REDUO em PVC - 25 mm P/20 mm 04LUVA L/R em PVC DE 25 mm 04TAMPO em PVC C/ROSCA EXTERNA DE 25 mm 02LUVA SOLDVEL em PVC 25 mm 03TAMPO em PVC (CAP SOLDAVEL) 20 mm 04ADAPTADOR em PVC COLA/ROSCA 25 mm 02JOELHOS em PVC 90 25 mm 02CURVA em PVC 90 25 mm 06UNIO SOLDVEL em PVC 25mm 06

TUBO SOLD.em PVC 25 mm (coletores caixa) 18 mtsTUBO SOLDVEL em PVC 20 mm 54 mtsTUBO em PVC p/ESGOTO 40 mm 08 mtsFITA CREPE 19mm* ( *Ateno para medida citada ) 01 roloTINTA ESMALTE SINTETICO PRETO FOSCO 02 kgsSOLVENTE 01 litroROLO P/PINTURA C/10 cm (se possvel de l)COLA PARA PVC C/PINCEL - POTE COM 175 grs. 01FITA DE ALTOFUSO (Rolo Grande) 01 roloARAME ZINCADO E ENCAPADO n16(Utiliz. p/falambrados)

01 rolo

FITA VEDA ROSCA 1/2 01LIXA DAGUA GR.100 01BIA P/CAIXA DE DESCARGA 01

CAIXAS DE LEITE LONGA VIDA (caixa retangular) ** 220un.GARRAFAS PET (Coca, Pepsi, Sukita, Fanta, etc.) ** 240un.

** Estes materiais sero arrecadados pela comunid

assistida.


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Bem da Vida, do Sr.Hebert Lincoln CarvalhoVencedor do Concurso Energizando a Poesia, realizado pela SIGA RJ (Sociedade deIncentivo e Apoio ao Gerenciamento Ambiental), em parceria com a Eletrobrs PROCEL Ministrio da Cultura (Lei Rouanet) e Rede Futura de Televiso, em 1999.

BEM DA VIDA

A energia vem do vento, a energia vem da chuvaVem do fogo, vem do sol...

A energia, bem da vidaCaminha pelo fio, viaja pelo espao

At o mais fusco e distante paiolAt o mais sozinho dos quintais...

A energia vem de longe e atravessa os pantanais.

ddiva que o homem lapidouQue aquece nosso banho e conserva o alimento

blsamo que encanta o dia-a-dia luz que ameniza o sofrimento.

No rdio, na TV, nos momentos de alegria

Nas ruas, nas escolas e nas vilas...Nos hospitais, nas mos que levam cura

Em cada tomo, em cada fibraOnde tudo se transforma, onde tudo se recria.

A energia a prpria vida!Um raio de esperana que nos alivia

O sonho de criana que a magia propicia

A lmpada que se acende no barraco e na mansoNo Nordeste, Sul ou Sudeste, onde haja escurido.

A energia se propaga pelos campos e cerradosIlumina os caminhos apagados algo que se gasta, se desgastaE que um dia pode se acabar...

S depende de nossa conscincia

O quanto mais ela ir durar.


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TRATAMENTO DE GUA SEM PRODUTOS QUMICOSDiante da simplicidade e utilidade do projeto para tratamento de gua

contaminada sem produtos qumicos, que tomamos conhecimento atravs doJornal da Band no dia 06/01/05, entramos em contato com a Prof.Dra.Dejanira de Franceschi de Angelis, pesquisadora da UNESP, afim de solicitara sua permisso para anexar a matria neste manual. Nossos agradecimentos Dra. Dejanira e a todos os envolvidos no projeto.

A seguir a matria:

Solarizao: o nome complicado, mas o processo simples. Bastacolocar a gua contaminada em garrafas pet incolores e exp-las ao sol.

Uma pesquisadora da universidade estadual de Rio Claro, explica que aidia da pesquisa surgiu do fato de que a grande maioria das bactrias no resistente a luz do dia e nem ao calor, e morre em trs dias no mximo,mesmo em tempos de inverno. Antes de beber s passar o lquido de um

recipiente para outro.De acordo com Dejanira de Angelis, pesquisadora da UNESP, "Qualquerpessoa que disponha de um cantinho que bata a luz do Sol na sua casa, podeutilizar esse processo.

Foram dois meses de estudos coroados com o prmio de tecnologiasocioambiental da fundao Banco do Brasil.

Alunos e professores do departamento de bioqumica e microbiologiafizeram testes com a gua contaminada com a mais resistente das bactrias: a

Escherichia Coli - geralmente utilizada como indicadora biolgica depotabilidade. E o resultado no poderia ter sido melhor.A idia agora tornar a tcnica da solarizao da gua acessvel aos pases

da sia e da frica, devastados pelo maremoto, j que nessa regio foraminterrompidos os servios de saneamento bsico e o abastecimento de guapotvel. A universidade j enviou um comunicado a UNESCO, destacando aimportncia da aplicao da tcnica nesses locais.


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manual construção do coletor solar

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