manualdeconstrucaoaquecedorsolar

7/22/2019 ManualdeconstrucaoAquecedorSolar

1/44

QUECEDOR SOL RCOM USO DETERI IS RECICL DOS


2/44

2

1. FINALIDADE2. COMO FUNCIONA O AQUECEDOR SOLAR3. COMPONENTE DO CONJUNTO4. DIMENSIONANDO O PROJETO E OS MATERIAIS5. FERRAMENTAS NECESSARIA E PARA A CONFECO

6. MATERIAIS PETS7. MATERIAISEMBALAGENS LONGA VIDA PS CONSUMO8. MATERIAISCANOS DE PVC9. PR- MONTAGEM10. MONTAGEM11. INSTALAO

12. CAIXA DE GUA13. POSICIONAMENTO DO AQUECEDOR14. CONSIDERAES FINAIS

SUMRIO


3/44

3

APRESENTAO

Este manual contm os principais passos para aconfeco do aquecedor solar utilizando alguns materiaisreciclveis, desenvolvido pelo aposentado Jos Alcino Alano,morador da cidade catarinense de Tubaro e registrado junto aoInstituto Nacional de Propriedade Industrial INPI, pelo Sr. JosAlano, para garantir a finalidade social, evitando que algum

tentasse usar esta inveno com interesses comerciaisAlm de economizar energia eltrica e beneficiar

diretamente o meio ambiente, o projeto tem como objetivodespertar nas pessoas a conscincia de que, todas essasembalagens ps-consumo disponibilizadas no meio ambiente,(garrafas PET embalagens cartonadas longa vida) podem

transformar-se em algo til.O presente manual, baseado nos manuaisdisponibilizados pelo Sr. Jos Alano e pela Secretaria do MeioAmbiente e Recursos Hdricos do Estado do Paran, tm comoobjetivo tambm mostrar as adaptaes a serem realizadas emcidades da Alta Paulista para a instalao do sistema. Na cidade deTup, em um projeto fomentado pelo CNPq e coordenado pelo

Prof. Lus Roberto Almeida Gabriel Filho proposto o estudo,atravs da lgica fuzzy, da avaliao do conforto trmico do banhoproporcionado por este sistema, sendo tambm realizada aconstruo do presente sistema de aquecimento na UNESP-Campus Experimental de Tup. Compem tambm a equipe desteprojeto os pesquisadores Camila Pires Cremasco Gabriel (FATEC-

Presidente Prudente), Danilo Florentino Pereira (UNESP),Leonardo de Barros Pinto (UNESP) e Marcelo Marques deMagalhes (UNESP).


4/44

4

1. FINALIDADE

Economizar energia eltrica, beneficiar o meioambiente com uma reciclagem direta sem qualquer processoindustrial nos descartveis, o projeto do aquecedor solar comreciclveis, tem como objetivo, conscientizar a todos de quetodas as embalagens ps - consumo pode ter aplicao til no

lado social. O registro junto ao INPI (Instituto Nacional dePropriedade Industrial) se fez necessrio para Garantir afinalidade social e, para proporcionar uma melhor qualidadede vida ao maior nmero possvel de pessoas. Pelasimplicidade do projeto, o mesmo vem sendo implantado porONGs, universidades, empresas, clube de servios em vrias

instituies e habitaes de famlias com baixa renda.


5/44

5

2. COMO FUNCIONA OAQUECEDOR SOLAR

CIRCULAO POR TERMO SIFO

O principio de funcionamento por termo sifo o quemelhor se adapta a sistemas simples, como este projeto. Desdeque, tenhamos a possibilidade de instalarmos o coletor solarsempre abaixo do nvel inferior da caixa ou reservatrio, comoindica a figura a baixo, essa diferena de altura no podeultrapassar trs metros de distncia e no mnimo trintacentmetros. Esse desnvel necessrio para garantir circulao dagua no coletor pela diferena de densidade entre a gua quente e

a fria. medida que a gua esquenta sobe pelas colunas do

aquecedor/coletor, seguindo a tubulao e regressando a partesuperior da caixa ou reservatrio. A gua fria por ser mais pesadaflui para a parte inferior do coletor mantendo o aquecedor semprecheio de gua e fechando o ciclo de aquecimento.

Efeito idntico aos aquecedores convencionais domercado com sistema termo sifo, diferenciando-se apenas nos

materiais aplicados na sua fabricao.Cada vez que a gua deixa o reservatrio e percorre o

aquecedor ela aquecida em mdia 10C, o que permite que emuma exposio de 6 horas a gua atinja no vero a temperatura de52 C e no inverno, 38C. Esse tempo de exposio comea a sercomputado a parti das 10:00 da manha at as 16:00 da tarde


6/44

6

3. COMPONENTES DO CONJUNTOE SUAS FUNES

Esse coletor solar diferencia-se dos demais, no quetange aos materiais utilizados na sua construo e rendimentotrmico.

Com intuito de baixar custos, utilizamos na coluna deabsoro trmica, tubos e conexes de PVC, menos eficiente doque os tubos de cobre ou alumnio aplicados nos coletores

convencionais. As garrafas PET ps-consumo e as embalagenslonga vida ps-consumo, substitui a caixa metlica, o painel deabsoro trmica o vidro utilizado nos coletores convencionais.

O calor absorvida pelas embalagens longa vida ps-consumo, pintadas em preto fosco, retido no interior dasgarrafas e transferido para a gua atravs das colunas de PVC,

tambm pintadas em preto. A caixa metlica com vidro ou asgarrafas PET ps-consumo tem como funo proteger o interiordo coletor das interferncias eternas, principalmente dosventos e oscilaes da temperatura, dando origem a umambiente prprio.

Apesar de simples o projeto contm detalhes

indispensveis na sua confeco e no seu funcionamento. Odimensionamento do coletor solar em relao caixa dguaouacumulador importantssimo.Para limitarmos a temperatura nveis que mantenham a rigidezdo PVC (temperatura mxima de 55 C) sem causar oamolecimento do mesmo, e p conseqncia comprometer a

estrutura do coletor solar na parte superior causandovazamento


7/44

7

Para facilitar o clculo da quantidade de materialnecessrio para a produo doaquecedor, iremos listar abaixo a quantidade de materialpara 1 pessoa.

Se na sua casa houver 4 pessoas, basta multiplicar os valorespor 4. Para aquecer a gua de um banho para uma pessoa,necessita-se de um aquecedor solar de 1 m, ou seja, em umaasa com 4 pessoas ser necessrio um aquecedor solar com

um painel de 4 m.

Qt

60 Garrafas PET cristal de 2 litros (transparentes) ps-consumo dem preferncia as da marca Coca Cola e

Pepsi, devido ao seu formato cnico, PETs de outras cores

no so recomendadas.

50 Embalagens Longa Vida de 1 litro ps-consumo

11 Metros de Canos de PVC de 20 mm

20 Conexo T em PVC 20 mm

4. DIMENSIONANDO OS PROJETOS EOS MATERIAIS


8/44

8

Ferramentas e peas necessrias para a

confeco que independem do nmero

de pessoas a utilizar o aquecedor

Rolo ou pincel para pintura;

Luvas para proteger as mos na hora

da pintura para no se sujar;

Estilete;

Litro de tinta fosca preta;

Cano de PVC de 100 mm com 70cm

de comprimento para molde de corte

da Garrafa PET;

Martelo de Borracha;

Lixa dgua 100;

Cola para tubos de PVC com pincel em pote;

Arco de Serra

Tbua de madeira com no mnimo 120mm

de comprimento

Pregos

Ripa pequena (+-) 15 cm de comprimento

Fita crepe com largura de 19mm

Conexes para instalar no coletor:

Conexo L (Luva) em PVC de 20 mm

Tampo em PVC de 20 mm

5. FERRAMENTAS NECESARIASPARA A CONFECO


9/44

9

.

So dois tipos degarrafas PET ps-consumo queutilizamos na construo doaquecedor solar, dandopreferncia s garrafastransparentes (cristal) lisas

(retas), cinturadas da marcaCoca Cola e da marca Pepsi Cola.Para facilitar o corte dasgarrafas, sugerimos aconstruo de um gabaritomuito simples utilizando dois

tubos de PVC de 100 mm nasseguintes medidas:

Garrafas da marca Coca Cola: 31 cmGarrafas da marca Pepsi Cola: 29 cm

Com os tubos nasdimenses corretas proceda acomum corte longitudinal(vertical) no tubo o quepossibilitar a introduo dagarrafa no mesmo, servindo

como rgua para corte dasgarrafas como ilustra osdesenhos ao lado

6. MATERIAIS PETS


10/44

10

A aplicao das embalagens nesteprojeto oferece excelentes resultados,pois a combinao dos trs materiaisevita que se deformem na temperatura aque sero submetidas, dentro dasgarrafas PET, ao contrrio do papel

comum. Vale lembrar que, quando vaziasas caixas devem ser abertas na parte decima lavadas e deixadas escorrendo agua, caso contrrio, ter a formao demicrorganismos e forte mau cheiro.

Para guard-las voc deve

proceder com a planificao das mesmas,ou seja, achat-las, para tanto bastadescolar as orelhas laterais em seusquatro cantos e apertar no corpo daembalagem, de modo a retirar o arcontido dentro de seu corpo, deixando-apronta para os cortes e dobras,

diminuindo assim o volume e ocupandomenos espao na estocagem.

Do mesmo lado da embalagemfaremos um novo corte de 7 cm na partede baixo da caixa, depois do corte, sercomo se a embalagem ganhasse duas

pernas. Esse corte servir para o encaixedo gargalo da prxima garrafa PET

7. MATERIAISEMALAGENS LONGA VIDAPS CONSUMO


11/44

11

As demais dobras que precisamser feitas na embalagem podem utilizaro molde que se encontra na prximapgina seguindo as seguintes

instrues:Faa com que durante as

dobragens a superfcie lisa fique paracima e a que possui a emenda de colada embalagem fique voltada para baixo.

Dobre as laterais da embalagemlonga vida, como se fosse remontar acaixa original, aproveitando os vincosque j existem na mesma, e das abasque voc acabou de dobrar, pegue aspontas e dobre novamente emdiagonal, como se fosse para montarum aviozinho de papel. Essas dobras

vo se moldar a curvatura superiorinterna da garrafa PET dando tambmsustentao caixa mantendo-a reta eencostada quando for encaixada juntoao tubo de PVC.

Volte para a rea onde vocrealizou o corte de 7cm, pois sernecessrio realizar duas dobras, paraque a base assuma o formato de umtringulo, assim, dobre as pontas soltasem diagonal. No final do processo, aembalagem ter assumido um formatoparecido com uma seta. Apontando

para cima, e com um buracona baseem forma de tringulo.


12/44

12

MOLDE PARA DOBRA DA EMBALAGEM LONGAVIDA PS-CONSUMO


13/44

13

Realizadas TODAS as dobragens necessrias,poderemos iniciar agora o PROCESSO DE PINURA DSEMBALAGENS LONGA VIDA ps-consumo.

Devemos pint-las com tinta esmalte

sinttica preta fosca secagem rpida para interiores eexteriores, usada para ferro, madeira, entre outros.Evite a tinta em spray, pois se trata de m produto maiscaro e o resultado final o mesmo da tintaconvencional.

Deve se preferncia s latas de 1 litro. Utilize-se de um rolo ou um pincel na aplicao da tinta. Paraum melhor aproveitamento da tina, voc podeespalhar todas as embalagens planificadas sobre umamesa que neste caso deve estar protegida por umalona ou panos para evitar que ela sofra algum danodurante o processo de pintura. Com esse processoser possvel pintar vrias embalagens de uma nica

vez.

OBS: No use tinta com brilho, pois comprometerodesempenho do coletor, uma vez que os raios solares

sero em parte refletidos.

ATENO

O lado que deve ser pintado aquele que conte asuperfcie lisa, o que contem emenda da embalagem

deve permanecer voltado para baixo.


14/44

14

Os tubos das colunasdo coletor solar, devem sercortados de acordo com ostipos de garrafas PETps-consumo que dispomos.Veja abaixo a medida quemelhor se enquadra:Garrafas da marca Pepsi Cola:100 cmGarrafas da marca Coca Cola:

105 cm.Para garantir a

uniformidade no tamanho dostubos utilizaremos um gabaritopara proceder com este corte.

Essa metragem muitoimportante porque a variaode tamanho do tubo poderesultar em vazamentos degua ou mau encaixe dasconexes entre as colunas.

8. MATERIAS- CANOS DE PVC


15/44

15

O gabarito nada mais o que uma tbua demadeira e alguns pregos.Na parte de cima da madeira pegue 3 pregos em

forma de triangulo, a distncia entre eles dimetrodo tubo de PVC assim em cada lateral do tubo haverum prego na parte de cima servir de apoio para queo tubo no ande pelo gabarito possibilitando sempreum corte parelho e homogneo dos tubos de PVC.

Marque partido do prego que est na posiomais alta medida a ser cortada e coloque outros doispregos alinhados na lateral do tubo. Esses dois novospregos marcaro a distncia em que ser cortado otubo e serviro de rgua par o arco de serra.

Lembre-se que se voc estiver trabalhandocom tamanhos diferentes de garrafa dever cortartodos os tubos no tamanho da marca coca-cola, poiscaso contrrio no haver como encaixar os tubos,pois as colunas tero tamanhos diferentes.

Depois do corte, lixe as extremidades do tuboa fim de retirar qualquer rebarba que tenhapermanecido.


16/44

16

Antes de pintarmos os tubosdas colunas com a mesmatinta aplicada nas caixas,devemos isolar com fitacrepe comum as duasextremidades, onde maistarde sero encaixadas asconexes T. Para esteencaixe se far necessrio aremoo deste isolamentomais tarde.Para aquecer gua para umapessoa sero necessriosdez tubos da mesmamedida, logo se foremquatro pessoas seroquarenta tubos a seremcortados e pintados. Depoisque cada tubo foidevidamente cortado epintado, podemos procedercom o corte dos tubos queficaro na parte superior einferior ligando uma colunaa outra no aquecedor solar.


17/44

17

ATENO

Se voc utilizar tanto as garrafas da marca Coca Cola

quanto as de Pepsi TODOS os tubos devem medir 105mm, pois no haver como encaix-los no mdulo

final.

Esses tubos tambm de 20 mm , promovero aligao de uma coluna a outra, que sero os tubos

distanciamento, e devem ser cortados com 8,5 cm e nonecessitam ser pintados. Esta medida padro a todoscoletores, no importando os tipos de garrafas utilizadas. Mas,caso voc queira melhorar o escoamento da gua e construir osbarramento superior e inferior mais reforado do coletor solar,pode-se aplicar conexes do tipo Tcom reduo de 25 mm ,

para 20 mm , e os diferenciadores entre colunas com tubos de25 mm cortados com 8 cm.A montagem muito simples, se seguirmos a ordem na

colocao dos componentes, e tendo o cuidado de usarmos colapara tubos de PVC, somente nos tubos e conexes da partesuperior do coletor onde circula a gua quente. Na parte inferiordevemos apenas encaix-los com ajuda de um martelo deborracha, o que facilitar a manuteno, se necessrio,simplesmente desencaixando a barra inferior. Se fossem coladasteriam de ser cortadas, com a perda de todas as conexes etubo de distanciamento.


18/44

18

Para evitar

problemas, a qualidade detodos os materiais aplicadosno projeto fundamental.Fique atento, algumasformas de economia podemcustar caro.

Para formar obarramento superior,utilizaremos 5 conexes Te5 tubos de 8,5cm. Cole umdos tubos a uma conexo T`e esta conexo a outro

pedao de tubo.Nesse processo

importantssimo oalinhamento dos tubos.Utilize uma superfcie planapara ajudar nessa tarefa,

tubo mal alinhado resultarem vazamento durante ofuncionamento doaquecedor solar. Lembre-sede utilizar a cola de PVC empote com pincel, pois a cola

em tubo desperdia muito eno prtica em uso.


19/44

19

Para evitar problemas, aqualidade de todos osmateriais aplicados no projeto

fundamental. Fique atento,algumas formas de economiapodem custar caro.

Para formar obarramento superior,

utilizaremos 5 conexes T e5 tubos de 8,5cm. Cole um dostubos a uma conexo Te estaconexo a outro pedao detubo. Nesse processo importantssimo o

alinhamento dos tubos. Utilizeuma superfcie plana paraajudar nessa tarefa, tubo malalinhado resultar emvazamento durante o

funcionamento do aquecedorsolar. Lembre-se de utilizar acola de PVC em pote compincel, pois a cola em tubodesperdia muito e no prtica em uso.


20/44

20

Para formar obarramento inferiorproceda da mesma forma

que o barramentosuperior, simplesmenteno utilizando a cola dePVC, e em seu lugar usarum martelo de borracha

para apenas encaixar ostubos nas suas devidasconexes. interessanteutilizar um pedao demadeira/ripa como apoiopara no bater com omartelo diretamente nasconexes e nos tubos paraevitar trincas, fissuras ouat mesmo quebrar aspeas. Lembre-se que o

alinhamento das conexescom os tubos muitoimportante para evitarvazamentos.


21/44

21

PR-MONTANDO AS

COLUNAS CONTROLE DEQUALIDADE DOS MATERIAIS

Nessa etapaverificaremos se as garrafasPET esto adequadas para ouso e a montagem doaquecedor, para tantoencaixaremos umas nasoutras de cinco em cinco,simulando a montagem dascolunas do aquecedor.

Essa primeiramontagem serve paraconseguirmos identificarproblemas, como malencaixe, garrafas que esto

amassadas e portanto noencaixam direito; enfim,conseguir achar possveisdefeitos que comprometamo funcionamento final doaparelho. As garrafas que

estiverem com qualquerdefeito, devem ser deixadasde lado neste momento.

9. PR MONTAGEM


22/44


23/44

23

O motivo de aplicarmos no mximo 5 garrafas porcolunas, visa no dificultar a instalao do coletor solar emrelao altura da caixa d gua ou reservatrio, conforme,conforme abordado anteriormente em circulao por termosifo, pois no sul do pas exige-se uma maior inclinao emrazo da latitude local. No Paran a latitude gira em torno dos25s, enquanto que no Nordeste, a latitude gira perto dos 3s,ou seja, o aquecedor no sul precisa estar mais inclinado do queno Nordeste. O que ser muito mais complicado se oaquecedor for demasiadamente grande.

ENCAIXE DA EMBALAGEM LONGA VIDA PS CONSUMO

Com as cincos colunas devidamente preenchidas comuma garrafa PET, necessitamos agora posicionar a embalagemlonga vida, que j foi pintada dobrada anteriormente.

Quando for encaixar a embalagem longa vida psconsumo, tomar o cuidado de deixar o tubo de PVC por cimada embalagem, ou seja, a embalagem longa vida ps consumodeve ficar atrs do tubo, com a face que foi pintada de pretopara cima. E as dobras para trs. Repita o processo at chegar

o nmero de cinco garrafas.


24/44

24

Sempre que for procedercom o encaixe de uma novagarrafa, segure o mdulopela parte superior eencaixe a nova garrafa, paraque as que j foram pr-encaixadas anteriormenteno saiam de alinhamento,nem sobrem folgas entre asgarrafas o que pode afetar odesempenho do aquecedormais tarde.

Lembramos que cada colunadever ter cinco garrafas do

mesmo formato e tamanho.Se voc dispe de formatosdiferentes de garrafas faacada coluna com um tipo ealterne na montagem dosmdulos.


25/44

25

Voc notar que mesmo com as garrafas PET, sobra umespao no qual ser necessrio apenas o gargalo de uma garrafa.Por isso a diferena entre o nmero de PET e o nmero deembalagens longa vida.

Como em cada regio as garrafas so fabricadas emtamanhos diferentes, no existe um valor padro para o cortedas mesmas. Voc precisar medir o espao que sobrou e cortara garrafa com essa medida.

Este corte pode ser feito utilizando uma tesoura erecortando a garrafa de baixo para cima seguindo uma trajetriaem espiral. Valendo-se do fato de que a garrafa PET j est sem ofundo por ter sido cortado anteriormente.

Recomendamos que para as regies muito frias, opreenchimento da parte de baixo, entre a garrafa PET e a

embalagem longa vida ps-consumo, com algum tipo deisotrmico que no absorva umidade (exemplos: rtulos,plsticos, sacolas plsticas).


26/44

26

Devidamentemontada cada coluna,agora basta finalizar omdulo pela adio do

barramento inferior, quedever ser apenasencaixado nas colunas como auxlio do martelo deborracha e de umapequena ripa para absorvera maior parte do impacto eno trincar ou quebrar ostubos e conexes na horado encaixe.

No utilize cola

para o encaixe dobarramento na parteinferior do mdulo, eledeve ser apenas encaixadopara facilitar a manuteno

do aparelho caso sejanecessrio mais tarde.Para aquecer

gua para uma pessoa sonecessrios 2 mduloscomo este que acabamos

de construir.


27/44

27

Um meio mais prticopara promover esseencaixe posicionar omdulo de cabea parabaixo e bater na verticaldo mdulo. Para tanto selembre de calar a parteque ficar em contatodireto com o cho paraevitar quebra de tubos oudesmontar as colunas.


28/44

FITA DE AUTO FUSO

Agora que os mdulos estoprontos, certifique que todas asembalagens longa vida estoalinhadas e voltadas para cima, eque no h nas garrafas PETpedao de rtulo ou cola que noesteja voltados para baixo, se

estiver tudo devidamente alinhado,aplique no bocal da primeiragarrafa que est encostado naconexo T um pedao de fita deauto fuso. Essa fita isolar e colaro bocal na conexo Tno

permitindo que a coluna inteira semovimente.Voc tambm pode substituir

a fita de auto fuso por tiras deborracha (ex.: cmaras de ar), semperda de eficincia. Esse material

evita a fuga de calor do interior dacoluna e impede que o vento gireas garrafas, tirando as embalagenslonga vida ps-consumo da posiovoltada para o Sol,comprometendo o rendimento do

coletor solar.

28


29/44

29

Agora que os mdulos estotodos prontos e vedados eles devemser transportados para o telhado ourea onde ficar exposto luz solar.

Nesse momento poderemosrealizar o encaixe dos mdulos paracompor o aquecedor solar como umtodo. Lembre-se que a parte de cimadeve ser colada e que a parte debaixo deve apenas ser encaixadacom a ajuda de um martelo de

borracha.Na juno dos mdulos se faz

nteressante o uso de uma pequenaripa para amortecer o impacto dabatida do martelo sobre os tubos dePVC.

A razo de optarmos pormdulos de 5 colunas, quanto aomanejo, torna-o extremamente fcilcarrega- lo at o local de instalao.Devemos montar cada painel solarcom no mximo 25 colunas, ou seja,5 mdulos. Este cuidado para

evitarmos tenses nos barramentos,trincando alguma conexo e apossvel acumulao de bolhas de arno barramento superior, o quecompromete a circulao da gua nocoletor solar. Voc pode construirvrios painis solares e os conectarem srie na caixa degua/reservatrio.


30/44

30

11. INSTALAO

Montagem dos mdulos para formar o aquecedorO aquecedor solar deve ser posicionado no telhado da residncia,ou em uma rea que receba o sol diretamente, e sem incidnciade sombra de rvores, ou de prdios, casas, etc.

Agora temos um aquecedor solar completo, com as

colunas todas interligadas, e nas 4 extremidades do aquecedortemos o tubo de PVC aberto para ser conectado caixa de gua.Verifique em qual posio ficar o aquecedor em relao

caixa de gua, se o aquecedor ficar a direita da caixa, voc devetampar o cano inferior esquerdo do aquecedor com um tampode PVC, afim de que quando a gua entrar no aquecedor, ela noescape pela outra lateral. Faa o mesmo no tubo superior direito,pelo mesmo motivo. Ou seja, se o aquecedor solar ficar aesquerda, voc deve tampar o tubo inferior direito e o superioresquerdo. Se a caixa ficar do lado direito, voc deve fechar o cantoinferior direito e o superior esquerdo.


31/44

31

12. CAIXA DE GUA

Acertos a caixa de gua

Algumas modificaes sero necessrias dentro da caixa de gua. A fotoao lado ilustra os componentes originais da caixa e os novos e suasdevidas funes:

Componentes comuns:

1-Bia e Entrada de gua

Controla o nvel de gua da caixa de gua, quando totalmente na horizontalimpede a entrada de gua para no transbordar o reservatrio, quandocomea a se inclinar para baixo permite que mais gua entre na caixapara nivelar a gua.

2LadroComo diz o nome, serve para roubar gua quando ela ultrapassa o limite da

bia, isso serve para evitar que a caixa de gua transborde por malfuncionamento da bia ou outro motivo qualquer.

3Sada de gua por onde se escoa a gua que abastece os cmodos da casa com gua fria.Como existem caixas de todo o tamanho e capacidade volumtrica, no h

como padronizarmos uma medida a ser seguida para os furos a seremfeitos, por isso estabelecemos as alturas em relao ao percentual dotamanho da caixa, por exemplo: uma caixa de 1 m (100%) logo o furopara o retorno da gua quente, n 5 da ilustrao ao lado, ser a 80 cmdo fundo da caixa (80%).

Componentes do aquecedor solar:4Sada para o aquecedorPor esse orifcio, a gua deixar a caixa de gua e circular pelo aquecedor

solar para ser aquecida.5Retorno da gua quenteDepois de ser aquecida no aquecedor solar, a gua quente retorna ao

reservatrio ficando armazenada na parte mais alta do reservatrio. Agua fria no se mistura a quente.

6MisturadoServe para regular a temperatura da gua. Quando na vertical coletar gua

quente e fria misturando as duas e deixando a temperatura mais baixa, equando na horizontal coletar apenas gua quente, deixando atemperatura da gua mais alta.


32/44

32

O PESCADOR DE GUA FRIA

por onde a gua fria deixar a caixa de gua eatravessar o aquecedor solar para ser aquecida.

O pescador poder ser montado com uma curva de

PVC com um pedao de tubo, acoplados ao flange.Este item ficar totalmente submerso na base da caixa de gua.

O funcionamento deste pescador bastante simples,quando est na vertical ele coletar a gua apenas da partemais alta da caixa de gua, assim o reservatrio ficar divididoem duas partes: a superior com gua quente e a inferior com

gua fria. Como estaremos aquecendo apenas metade da caixade gua, a temperatura da gua se elevar mais rapidamente.

Se girarmos o pescador na horizontal, ele recolhergua da parte mais baixa da caixa de gua, ou seja, toda a caixade gua ser aquecida.

Como o volume de gua ser maior, a temperatura da

gua ser mais baixa. Mas neste caso no teremos gua fria nacaixa de gua.


33/44

33


34/44

34

PESCADOR DE GUA QUENTE

Basicamente faz a mesma coisa que opescador de gua fria, no entanto ao invs da gua irpara o aquecedor solar para ser aquecida, essepescador levar a gua para dentro da casa. ele que

distribui a gua quente para os cmodos daresidncia.

Para constru-lo utilizaremos uma conexo Te dois pedaos de tubo de PVC, um pequeno comcerca de 10 cm de comprimento. Esse pescador

tambm ter a funo de misturar de gua. Quandoem uso, esse pescador capta a gua pelas duasextremidades, portanto deve ficar inteiramentesubmerso.

Quando na posio vertical, ele capta a gua

quente na parte superior e a gua fria na parteinterior, misturando-as. Seria o equivalente da opoverode um chuveiro eltrico.

Quando na posio horizontal, ele captasomente a gua quente na parte de cima da caixa,

como se fosse posio inverno de um chuveiroeltrico.


35/44

35

REDUTOR DE TURBULNCIA

Agora j temos todo o sistema de sada de guaquente construdo e devidamente instalado em seus

respectivos lugares dentro da caixa de gua.Devemos, no entanto, tomar algumas precauesquanto ao aquecimento da gua. Tomamos como exemplo umafamlia com quatro pessoas, onde o consumo mdio dirio demais ou menos 250 litros de gua quente.

O recomendvel que a caixa seja de 500 litros, j que

usaremos como reservatrio e fornecimento de gua quente,metade superior da caixa no sistema de aquecimento solar, e ametade inferior o fornecimento de gua fria.

Neste caso, o aquecedor solar no deve ter mais de250 garrafas PET, pois cada garrafa capaz de aquecer um litrode gua. Se forem adicionados mais mdulos ao aquecedor, aquantidade de gua aquecida ser maior, o que pode causarproblemas caso a capacidade do aquecedor supere aquantidade de gua da caixa de gua. Podendo provocar oamolecimento dos tubos de PVC.


36/44

36

O redutor tem como funo,

direcionar a gua fria de reposiodiretamente ao fundo da caixa dgua,sem causar turbulncia, evitando que agua fria se misture a gua quente o queevitar a reduo da temperatura da

gua no compartimento superior dacaixa de gua.

A construo desse aparatorequer um pedao de tubo com cerca de50 mm de dimetro alm de um tubo de100 mm.

O tubo mais fino deve ser

fechado na sua base e devem ser feito aoredor de seu corpo cerca de 20 furoscom 10 mm cada, respeitando umamargem de 3 cm na extremidadesuperior e 5 cm na margem inferior. Otubo de 100 mm no necessita sertampado em nenhuma de suasextremidades, mas na extremidadeinferior convm recortar vrios dentes decerca de 20 mm.

O jato dgua liberado pela bia, dirigido at o fundo do tubo de 50 mm,atravs de um tubo que foi conectado a

entrada de gua formando um Tcausando um turbilhonamento. Como otubo est tampado, o nvel da guasubir rapidamente sendo liberada pelosfuros ao longo do corpo do tubo.

Essa gua, j atenuada, dirigidaao fundo da caixa, atravs do tubo de

100 mm, devidamente recortado emforma de dente de serra, apoiado nofundo da caixa e encostado parte debaixo da bia.


37/44

37

13. POSICIONAMENTO DO AQUECEDOR

Cidades da Alta Paulista/SP Latitude

Tup 215605S

Adamantina 214107S

Dracena 212857S

Gara 221238SInbia Paulista 214611S

Marlia 221250S

Resta agora, ficar o aquecedor no telhado e posicion-lode tal maneira que ele absorva maior quantidade de radiao solarpossvel. Para tanto ser necessrio posicionar o aquecedor de

acordo com latitude de sua cidade.

Para que serve a Latitude?

A latitude vai definir o grau de inclinao que o seu aquecedordeve ter para captar o mximo possvel de radiao solar. Essa inclinao fundamental para o aquecimento continuo da gua e o melhoraproveitamento do sistema. Para calcular essa inclinao basta ter em mosum transferidor.


38/44

2cm 38

2m

4cm

SUPORTE DE FIXAO DO COLETOR SOLAR

Fica a critrio de cada um o material a ser usado comosuporte de fixao do coletor solar, mas indicamos que pelo menos osdois barramentos sejam amarrados a barra de cano galvanizados de

ou a algo que garanta alinhamento do coletor. Para evitarmos quebolhas de ar comprometam a circulao da gua no coletor. necessrio um desnvel de 2 cm para cada metro corrido, sem curvasnos barramentos.

Caso queiram fixar direto sobre o telhado sem levar emconta a latitude local, muito menos o suporte para fixao bastaamarrar um tubo de esgoto de 40 mm tanto no barramento superior,

quanto no inferior.Com isso garantiremos uma maior estabilidade para fixao,

uma vez que os barramentos passaro a encostar nas telhas. Sem secalo as garrafas PET seriam amassadas contra as telhas.

Agora basta amarrar pelos barramentos superiores einferiores e passando a corda ou outro material por debaixo dastelhas. fix-lo na armao no telhado. Mesmo assim necessria pelomenos uma inclinao de 10e o aquecedor deve estar voltado parao norte geogrfico o mais prximo possvel. A eficincia no ser amesma do que estiver posicionado quanto a latitude da cidade, masisso pode ser compensado pela adio de mais mdulos para aabsoro de radiao solar.


39/44

39


40/44

40

1. Entrada de gua quente

2. Entrada de gua fria

3. Unies

4. Registros

5. Abraadeiras

6. Ajuste eletrnico

7. Chuveiro

8. Conexo T

CHUVEIRO

Se no local a serimplantado o sistema de

aquecimento solar, existirinstalaes para gua quente efria, proceder ligao da caixaou reservatrio, instalao degua quente.

Mas onde a distribuio

de gua do imvel somentecom gua fria, sugerimos ummisturador muito simples eeficiente, construdo com tubose conexes em PVC. (indicadopara o chuveiro), mas com

algumas modificaes,podendo ser adaptado aosoutros pontos de consumo dacasa, tais como, cozinha,tanque, lavabo, entre outros.

O controlador com ajusteeletrnico de temperatura,conectado em srie entradade energia eltrica do chuveiro,comum no mercado, facilita aregulagem da temperaturaideal de banho, sem anecessidade de variar o fluxo

de gua no registro.


41/44

41

oportuno ressaltar que quase todos os problemas de eficinciatrmica de qualquer aquecedor solar, deixam de existir medida que nosaproximamos do norte e nordeste. Ao darmos a preferncia pelo sistema decirculao por termo sifo, obrigatrio que o fundo da caixa ou reservatriotrmico, fique sempre acima em relao a parte superior do coletor solar, o quecabe a cada um escolher que ao falar em caixa ou reservatrio, estamos falandode peso, portanto mais uma vez, no improvise em lugares duvidosos quepossam ruir e causar srios problemas.

(Lembre-se que cada litro dguapesa 1 quilo).Devidamente posicionado no suporte ou fixado ao telhado, resta

apenas conectar o aquecedor caixa de gua para completar o sistema e assima gua passar a ser aquecida.

O tubo a ser encaixado na parte inferior do aquecedor e que levar

gua fria para a base do sistema pode ter o tamanho que for necessrio, noentanto o retorno do aquecedor para a caixa de gua deve ser o mais curtopossvel para que a gua quente no perca o calor por extensas tubulaes e/oupelo contato por tempo prolongado com o ar e/ou o meio ambiente externo aoaquecedor.

Se possvel, instale os pontos de consumo prximos caixa oureservatrio, o que diminuir o desperdcio de gua quente na tubulao. Atchegar ao local de consumo. Sendo a caixa ou reservatrio responsvel por

acumular gua quente, faz-se necessrio um bom isolamento trmico.Para potencializar ainda mais o aquecimento da gua voc pode

pintar o barramento superior e os tubos que retornam caixa de gua com amesma tinta preta que utilizou para a pintura das embalagens longa vida ps-consumo e os tubos de cada coluna do aquecedor.

Se julgar necessrio voc pode isolar a caixa de gua para que ela noperca o calor em seu interior para o meio ao seu redor. Esse isolamento pode serfeito de diversas maneiras, como por exemplo: enchendo vrias embalagens

longa vida ps-consumo com serragem, cascas de trigo, cascas de arroz, gramaseca, entre outros.


42/44

14. CONSIDERAES FINAIS

Laboratrio de conforto ambiental

Sistema de Aquecimento de gua

Em fase de obteno de resultados prticos, o projetodesenvolvido n UNESP- campus Experimental de Tup e fomentadopelo CNPq possibilitou a construo do aquecedor solar e suautilizao no laboratrio de conforto ambiental para avaliao debanhos. Intitulado aplicao da lgica fuzzy para avaliao doconforto trmico de aquecedores solares compostos porembalagens reciclveis, este projeto ir possibilitar a aferio de

dados de temperatura do banho e o tempo que a gua aquecidapelo sol pode proporcionar um banho agradvel ao usurio. Estecontrole ser ainda realizado por um sistema baseado e regras fuzzy,que aproxima mtodos computacionais e o raciocnio humano,criando-se um programa computacional baseado em regras criadasa partir desta lgica fuzzy. A seguir, so dispostas ilustraes dolaboratrio, do aquecedor e dos aparelhos de aferies de dados.


43/44

43

Estrutura interna do Laboratrio para anlise dos dados

Chuveiro e instalao hidrulica

Medidores de temperatura e umidade (externo e submerso em gua)


44/44

APOIO

AGRADECIMENTOS

CONSELHO NACIONAL

DE DESENVOLVIMENTOE PESQUISA TECNOLGICA

UNIVERSIDADE ESTADUALJULIO DE MESQUITA FILHO

CAMPUS EXPERIMENTAL DE TUP

manualdeconstrucaoaquecedorsolar

Documents