Aquecedor Solar

Funcionamento do aquecedor

Passo 2

1. O sistema é montado de forma que o tanque reservatório de água fique acima do captador de luz, criando o desnível necessário para que a água se desloque para o sistema de aquecimento pela força da gravidade. Ao atingir os canos do aquecedor, a água exposta ao sol aquece gradativamente e muda sua densidade, devido ao calor, passando a subir pelos canos.

Conforme a água vai subindo, sendo aquecida continuamente, a água fria toma seu lugar na parte de baixo do sistema, empurrando a água aquecida para cima e fazendo-a se deslocar para o tanque. Como a água quente chega ao reservatório pela parte de cima e a água fria sai por baixo, cria-se uma separação naturalmente, dada a diferença de densidade. A água quente não utilizada no reservatório, ao esfriar, irá descer novamente para o sistema de aquecimento, fechando o ciclo.

2. Para se desenvolver novas tecnologias, um Engenheiro não pode ficar somente com a constante atualização de uma área restrita, e sim ampliar seus conhecimentos gerais em outros campos, sejam eles relativos à Física, à Química ou qualquer outra área necessários para a compreensão dessas tecnologias e sua correta utilização. Um exemplo dessa necessidade é o desenvolvimento de sistemas para captação, armazenamento e utilização da energia. A compreensão do correto funcionamento desses sistemas exige conhecimentos de diversas áreas da Física (Termodinâmica, Eletricidade e Ciência de Materiais, por exemplo), e esta permitirá ao profissional optar por um sistema mais adequado de acordo com a situação.

Em suma, a partir do exemplo citado, a exigência de que um profissional formado em Engenharia deva ter tanto um sólido conhecimento dos fundamentos das ciências básicas (principalmente Física, Química e Matemática) quanto uma visão integrada, que lhe permitirá, em um projeto, a melhor escolha e dimensionamento de elementos a este referentes.

Passo 3

Caso a temperatura esteja muito elevada pode aquecer o cano, ocasionando a elevação na temperatura da água e provocar sua evaporação, aumentando assim a pressão no cano, caso a temperatura esteja baixa demais pode congelar a água e entupir o cano. Mesma coisa com o armazenamento. Eles são considerados como um dos pontos importantes em uma construção para garantir que a temperatura esteja em equilíbrio,evitando problemas com o cano e com a água.

Passo 4

• Reservatório de 200 litros: Largura: 0,910mt / Raio 0,610mt

Dia Temperatura Mínima (06 horas) Temperatura Máxima (14 horas) Caracteristicas do Clima Variação de Temperatura

27/nov 32,4ºC 46,8ºC 18 ºC poucas nuvens 46,8 - 32,4 = 14,4º

28/nov 37,8ºC 54,6ºC 21ºC Céu claro 54,6 - 37,8 = 16,8º

29/nov 40,5ºC 58,5ºC 22,5ºC Céu claro 58,5 - 40,5 = 18º

30/nov 42,3ºC 61,1ºC 23,5ºC Predomínio de sol, apenas com pouca variação de nuvens 61,1 - 42,3= 18,8º

01/dez 45ºC 65ºC 25ºC Predomínio de sol, apenas com pouca variação de nuvens 65 - 45 = 20º

Etapa 4, passo 1:

A transferência de calor pode acontecer de três maneiras diferentes, por condução, convecção ou irradiação.

A transmissão de calor por convecção é devida ao movimento do fluido. O fluido frio adjacente a uma superfície quente recebe calor, o qual é transmitido para todo o volume do fluido frio misturando-se com ele. A convecção livre ou natural ocorre quando o movimento do fluido não é incrementado por agitação mecânica.

A irradiação ou radiação é o processo mais importante de propagação de calor, pois é através dele que o calor do Sol chega até a Terra. Sem esse processo não haveria vida na Terra.

A irradiação é o processo de transferência de calor através de ondas eletromagnéticas, chamadas ondas de calor ou calor radiante.

Enquanto a condução e a convecção ocorrem somente em meios materiais, a irradiação ocorre também no vácuo.

A transmissão de calor do aquecedor para a água que estamos trabalhando se da por condução, isto é, o parte externa é aquecida pela irradiação solar e esse aquecimento é transmitido para água por irradiação, microscopicamente dizendo, as moléculas em contato com a radiação solar adquirem energia cinética extra. Na interação entre as moléculas, esse aumento da energia cinética altera a energia potencial de interação entre as moléculas vizinhas, pois ao vibrar mais intensamente as moléculas se afastam mais da posição de equilíbrio. Essas interações são interpretadas como choques entre as moléculas, que se propagam por toda a extensão do objeto, resultando no aquecimento da água, a qual não estava em contato direto com o sol.

Passo 2:

Quando um corpo é atingido por uma irradiação de calor, 3 fenômenos ocorrem: uma parte absorvida, uma parte é refletida e uma outra parte é transmitida através do corpo.

O calor irradiado refletido depende principalmente da cor do corpo que o recebe. O calor recebido (não refletido) será tanto maior quando a cor do corpo se aproximar da cor preta e será tanto menor quando o corpo se aproxima do espelho ideal.

Neste experimento, foi feito um levantamento da curva de aquecimento da água em função da temperatura, enquanto o coletor estava em exposição ao sol.

Quando uma certa massa de um fluido é aquecida, as suas moléculas passam a mover-se mais rapidamente, afastando-se, em média, uma das outras. Como o volume ocupado pela massa fluida aumenta, esta torna-se menos densa. A tendência desta massa menos densa no interior do fluido como um todo é sofrer um movimento de ascensão ocupando o lugar das massas do fluido que estão a uma temperatura inferior. A parte do fluido mais fria (mais densa) move-se para baixo tomando o lugar que antes era ocupado pela parte do fluido anteriormente aquecido.