Atps Etapa

Engenharia da Produção

4° Turma F

APLICAÇÃO DE CALORIMETRIA E HIDROSTÁTICA

Assunto: “Construção de Sistema de Aquecimento Solar”

Professor: Yoshio

Nomes: Ana Paula dos Santos Ferreira RA: 3715659746

Ernani Floriano RA: 1299155525

Gessner Gomes da Silva RA: 4204786561

Lucas Rodrigues Silva RA: 3724683635

Marcelo Degracia Fernandes RA: 1299932628

Vanderleia Adriana da Silva RA: 3715673561

ETAPA1

Aulas-tema: Conceitos Fundamentais, definição de fluido e propriedades dos

fluidos. Fluidos em Repouso e Pressão.

Esta atividade é importante para você compreender a caracterização de um fluido em

repouso, o conceito de pressão e sua aplicação no uso de um sistema de aquecimento solar.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

Passo 1

Estudar sobre a caracterização de um fluido em equilíbrio hidrostático, no Livro-Texto

dadisciplina (identificado ao final da ATPS).

Resposta: Nosso grupo de ATPS se reuniu na biblioteca da Faculdade, Anhanguera de São

José dos Campos, para poder estudar e compreender sobre os fluidos em equilíbrio

hidrostático foram utilizado para estudos o livro PLT do autor.

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física:

gravitação, ondas e termodinâmica

Passo 2

Pesquisar sobre o funcionamento de um sistema de aquecimento solar, observando a

função de cada elemento que compõe esse sistema. Também pesquisar sobre os materiais que

podem ser utilizados para a construção de um aquecedor solar de baixo custo.

AQUECEDOR SOLAR SIMPLES.

Funcionamento de um sistema de aquecimento solar.

O Brasil é um país com clima muito favorável à energia solar. O sol que brilha na

maior parte dos dias permite um excelente aproveitamento da sua energia para o aquecimento

de água. Um sistema de aquecimento solar é um kit composto de placas solares que bem

posicionadas em relação ao sol captam sua energia aquecendo a água.Esta água aquecida é

então enviada para o boiler solar, um reservatório térmico, que conserva a água aquecida até o

momento do consumo da água quente no seu chuveiro, banheira, lavatório, cozinha ou onde

mais você desejar.

A energia solar térmica consiste no aquecimento de um fluido de trabalho através da

conversão da radiação do sol em energia térmica.

O sistema de aquecimento solar é divido em três subsistemas básicos.

São eles:

• Captação: composto pelos coletores solares por onde circula o fluido a ser aquecido e pelas

tubulações de ligação entre os coletores e entre a bateria de coletores e o reservatório térmico.

Em instalações maiores há ainda a bomba hidráulica. No Brasil, o fluido de trabalho mais

usado é a água.

• Armazenamento: composto pelo reservatório térmico e pelo sistema complementar de

energia.

• Consumo: composto por toda a distribuição hidráulica entre o reservatório térmico e os

pontos de consumo.

Detalhamento do Funcionamento

Para aquecer água com energia solar são utilizados os coletores, e os sistemas de

aquecimento, geralmente possuem mais de um, ligados em paralelo por um armazenador

térmico de cobre ou inox e tubos para condução de calor, geralmente o CPVC (copolímero

vinílico). O regime de trabalho mais utilizado é o de termo sifão, mas fluxo forçado também

tem uso considerável.

A cobertura do coletor solar é de vidro, e logo, é transparente à radiação visível. Esta

radiação irá, então, entrar no coletor, aquecendo o seu interior, principalmente a placa

coletora. Esta é feita de um material bom absorsor (absorve muita radiação), e logo, bom

emissor (emite também muita radiação). Desta forma, a radiação solar que entrou no coletor

será absorvida pela placa, emitindo de seguida radiação menos energética, ainfravermelha.

Em princípio, acharíamos este processo de absorção/emissão pouco rentável, mas na verdade

não é. O fato é que o vidro, de que é feita a cobertura, é opaco à radiação infravermelha.

Logo, a energia emitida pela placa coletora não sairá facilmente do aparelho, contribuindo

este processo para o aquecimento mais rápido do sistema, e logo, da água que nele circula.

Verifica-se assim efeito de estufa. A temperatura da placa coletora irá aumentar, e este, por

sua vez, irá transferir energia sob a forma de calor para a serpentina de tubos com o fluido que

se encontra por baixo, até que se atinja o equilíbrio térmico entre o metal e o fluido no interior

dos