Construção De Uma Aquecedor Solar

SUMÁRIO

1. Introdução.....................................................................................................................2

2. Conceitos Fundamentais, definição de fluido e propriedades dos

fluidos. Fluidos em Repouso e Pressão........................................................................3

2.1.1 Definição de Fluido..............................................................................................3

2.1.2Pressão....................................................................................................................3

2.1.3 Repouso.................................................................................................................3

2.2 Aquecedor solar......................................................................................................4

2.3 Analise da Residência.............................................................................................5

3 Princípios de Pascal e Arquimedes. Temperatura e Medição de Temperatura...............7

3.1 Cálculos da pressão necessária para encher a caixa da água.............................7

3.2 Funcionamentos do controle do nível da água.....................................................7

3.3 Avaliação de materiais de baixo custo mais adequados para a construção e

implementação de um sistema de aquecimento solar............................................................8

4. Conclusão ............................................................................................................................10

5. Referências Bibliográficas..................................................................................................11

 

1. Introdução

O principal objetivo deste trabalho é realizar o estudo sobre o funcionamento de um aquecedor solar dirigido para a construção e instalação de um aquecedor de baixo custo. Para isto será feito um estudo sobre alguns conceitos fundamentais de aplicações de calorimetria, hidrostática e física, como conceitos de fluidos e pressão. Também será feito o estudo em uma residência para a instalação deste sistema de aquecimento solar de baixo custo, este estudo abordará o funcionamento da caixa da água da residência abordando alguns princípios físicos envolvidos como o principio de Arquimedes, e como será feito a implementação deste sistema na residência e quais materiais serão utilizados.

 

2. Conceitos Fundamentais, definição de fluido e propriedades dos

fluidos. Fluidos em Repouso e Pressão.

2.1.1 Definição de Fluido

Definição de fluido nada mais é que uma substância que se deforma continuamente quando submetida a uma tensão de cisalhamento (força tangencial distribuída em uma área); em contraste, um sólido (não-fluido) experimenta, nessas condições, uma deformação que é proporcional à intensidade da força aplicada.

Fluidos constituem o que se conhece pelos estados líquido e gasoso da matéria. São exemplos de fluidos a água, o ar, o sangue e o vidro. Os fluidos quase sempre caracterizam-se por partículas fracamente ligadas, apresentando considerável mobilidade. A estrutura não apresenta simetria de translação ou periodicidade, exceto quando se trata de materiais conhecidos como Cristais Líquidos. Em um líquido, o volume é pouco sensível a variações de pressão (fluido incompressível); em um gás, o volume varia bastante de acordo com a pressão (fluido compressível).

2.1.2 Pressão

Aplicar uma força num determinado ponto do fluido não provoca o seu movimento (ou de parte significativa dele). Para deslocarmos o fluido devemos "diluir" a força, aplicando-a sobre uma certa área do fluido, distribuindo a sua ação. Essa distribuição da força numa área A é o que denominamos pressão. A pressão é definida como a razão entre o módulo da força perpendicular à superfície e a área e no Sistema Internacional de Unidades (SI), essa grandeza é medida em pascals (1 Pa = 1 N/m2). A pressão pode ser absoluta, ou seja, medida com relação ao vácuo, ou manométrica (ing. gagepressure), quando medida com relação à pressão atmosférica. Quando se usam equações de estado de gases, por exemplo, deve ser usada a pressão absoluta.

2.1.3 Repouso

O fluido quando em repouso, não oferece resistência a uma força de cisalhamento. Ou seja, ao contrário de um sólido, um fluido não é capaz de exercer uma força de resistência proporcional à deformação (F = kx), embora possa ser capaz de exercer uma força de resistência proporcional à velocidade da deformação (F = kv).

2.2 Aquecedor solar

Um aquecedor solar é composto basicamente de coletores solares denominado também de placas, um reservatório térmico chamado de boiler e uma caixa de água fria.

Neste sistema as placas captam a radiação solar aquecendo suas aletas feitas de cobre ou alumínio e pintadas com tinta escura para melhor absorção da radiação solar, este calor é transferido para as serpentina aquecendo a água que circula dentro. A água aquecida vai para o boiler que armazena e mantém a água aquecida. A caixa da água fria tem a função de abastecer o boiler, para que não falte água.

A circulação da água dentro do sistema acontece devido a um fenômeno natural denominado termossifão. Este fenômeno acontece devido a água aquecida nas placas ter menor densidade que a água do boiler com menor temperatura, onde água fria empurra a quente. Para que este processo funcione o boiler deve ser instalado em uma altura maior que as placas.

Esquema de funcionamento de um aquecedor solar:

Apesar de ser uma energia barata, renovável, ecologicamente correta nem a todos podem ter um equipamento destes