ACUMULADOR DE ENERGIA PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA
Paulo Henrique Faria1, Márcio Hessel Verrac1i1, Jorge Henrique de Oliveira Sales.
Centro Universitário de Itajubá Universitas - FEPI, rua Dr. Antônio Braga Filho 687, Itajubá-MG 37501-002.
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1. Introdução
O homem vive hoje uma época de esgotamento dos
recursos naturais no planeta, ao mesmo tempo em que
devolve à natureza o lixo não reciclável de diversos
produtos. Deste tipo, destacam-se os materiais mais
agressivos e abundantes como os sintéticos, metais,
plásticos e químicos. A conscientização de que algo
sério tem que ser feito é inquestionável e irreversível.
Hoje se pensa muito em utilização de energias limpas
como a energia solar, eólica, de hidrogênio, elétrica,
dentre outras. A preocupação no desenvolvimento de
formas alternativas de energia se fundamenta não
somente na preocupação ambiental, mas também na
economia.
Neste trabalho é apresentado um modelo de
aquecimento de água de baixo custo que atende as
necessidades ambientais e econômicas.
2. Coletor Parabólico
A condução e a radiação são os princípios do
funcionamento do aquecimento solar convencional
encontrado no mercado. O modelo apresentado aqui é
diferenciado dos concorrentes pelo material usado e da
facilidade para a construção. No caso deste modelo,
além das duas formas anteriores, utilizamos a reflexão
de superfície, em forma de parábola, para concentrar a
energia solar em regiões pequenas denominadas de
focos que ficam, por isso, sujeitas as radiações muito
intensas [1]. Com esse coletor é possível conseguir
temperaturas bem maiores que os coletores planos.
Esse tipo de coletor não armazena diretamente a
energia solar. Ele depende de uma superfície refletora
como uma placa de alumínio do tipo parabólico [2].
Fizemos o uso da parte interna das latas de refrigerantes
ou de cervejas para simular essas superfícies refletoras.
Para construir um coletor parabólico ou então um
cilíndrico-parabólico, é preciso, em primeiro lugar,
fazer o molde de uma curva chamada parábola nas latas.
É no foco da parábola que os raios solares são
concentrados e por onde colocamos um cano de água
para aquecer.
3. O Modelo
O coletor de latas de alumínio (conforme descrito na
Fig. 1) tem dimensões aproximadas de 1,1 x 0,9m em
forma de uma caixa fechada na base por chapa de
compensado enegrecido e na parte superior por vidro.
Essa cobertura por chapa de vidro produz o efeito estufa
que resulta em maior eficiência para o sistema. As latas
formam um conjunto de coletores parabólicos.
Na figura 1, temos: 1)Cantoneira de aço 50 x 30 x
1,5mm, 2)Latas de alumínio (recortadas ao meio, 3)
Cotovelo 90° PVC Ø1/2”, 4) Chapa de compensado de
6mm enegrecida, 5) Tubo PVC Ø1/2”, 6) Placa de
acrílico incolor 4mm, 7) Tubo PVC Ø1/2”, 8) Tubo
PVC Ø1/2”.
Figura 1 – Acumulador de energia.
4. Resultados
A água fria vinda da caixa d’ água instalada nas
residências entra no coletor de latas de alumínio através
dos tubos de PVC, veja a Figura 1. Os raios solares se
refletem nas latas de alumínio na forma de parábola, que
por sua vez os transmitem aos tubos de PVC, que estão
nos focos, cheios de água resultando com isso, o
aumento da temperatura.
O nosso acumulador de energia (coletor)
cilindro-parabólico aquece a água do tubo próximo dos
80 0C em um dia de sol forte, 30 0C. Sendo possível
aquecer, por horas, 12 litros de água que entra no cano a
25 0C.
O uso desse coletor solar por famílias de baixa
renda permitir uma redução média de 35% no uso de
energia elétrica, correspondendo a uma redução de 56%
a 71% nos gasto com energia elétrica.
5. Conclusões
O modelo tem mostrado bons resultados. Os
dados sobre a temperatura da água aquecida e do
período de manutenção da temperatura mostram uma
eficiência de 60% comparada com um chuveiro elétrico.
O seu custo, em média, é de R$300,00.
6. Referências
[1] Alonso, M et al. Fundamental University Physics II.
P. 382-397, Out. 1972.
[2] José Walter, B. V. Manual de energia solar, p. 2528, Nov. 1978.
7. Agradecimentos
À FAPEMIG CEX-1661/05
financeiro.
1
Aluno de Iniciação Científica.
pelo
apoio