Atps Hidrostatica Aquecimento Solar

Santo André

2014

ETAPA 1

PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Estudar sobre a caracterização de um fluido em equilíbrio hidrostático, no Livro-Texto da disciplina (identificado ao final da ATPS).

Em estudo realizado pelo grupo identificamos que o conceito básico de Fluido corresponde a uma substância que não tem forma própria, e que, se estiver em repouso, não resiste a tensões de cisalhamento.

Os Fluidos podem se classificar em Líquidos e Gases.

Sendo que os Líquidos possuem as seguintes características: admitem superfície livre, são incompressíveis, indilatáveis.

E os Gases por sua vez não admitem superfície livre; são compressíveis e dilatáveis.

Passo 2

Para a pesquisa de um Sistema de Aquecimento de Água por Energia Solar podemos destacar as seguintes características:

Um sistema básico de Aquecimento de água por Energia Solar é composto de coletores solares (placas) e reservatório térmico (Boiler). Neste sistema as placas coletoras são responsáveis pela absorção da radiação solar. O calor do sol, captado pelas placas do aquecedor solar, é transferido para a água que circula no interior de suas tubulações de cobre. O reservatório térmico, também conhecido por Boiler, é um recipiente para armazenamento da água aquecida.

São cilindros de cobre, inox ou polipropileno, isolados termicamente com poliuretano expandido sem CFC. Neste caso a preocupação com o Meio Ambiente para que se evite ainda mais a agressão a camada de ozônio. Desta forma, a água é conservada aquecida para consumo posterior. A caixa de água fria alimenta o reservatório térmico do aquecedor solar, mantendo-o sempre cheio.

Quando os raios do sol atravessam o vidro da tampa do coletor solar, eles esquentam as aletas que são feitas de cobre ou alumínio e pintadas com uma tinta especial e escura que ajuda na absorção máxima da radiação solar. O calor passa então das aletas para os tubos (serpentina) que geralmente são de cobre. Daí a água que está dentro da serpentina esquenta e vai direto para o reservatório do aquecedor solar.

Os coletores solares são fabricados com matéria-prima nobre, como o cobre e o alumínio recebem um cuidadoso isolamento térmico e ainda vedação com borracha de silicone. Então recebem cobertura de livro de vidro liso e são instalados sobre telhados ou lajes, sempre o mais próximo possível do reservatório térmico. Geralmente são fornecidos com válvula anticongelamento.

A quantidade de coletores a ser usados é determinada pelo tamanho do reservatório Térmico, mas também deve se considerar a quantidade de Insolação que a região recebe. Em locais mais frios com menos sol deve se usar mais coletores. Daí a água que está dentro da serpentina esquenta e vai direto para o reservatório do aquecedor solar.

Segue abaixo descrição dos Coletores utilizados atualmente:

Concentradores

Para atingir temperaturas mais elevadas há que diminuir as perdas térmicas do receptor. Estas são proporcionais a superfície deste. Reduzindo-a em relação a superfície de captação, é possível diminuir perdas térmicas na proporção dessa redução.

Os sistemas assim concebidos chamam-se concentradores, e a concentração é precisamente a relação entre a área de captação (a área de vidro que serve de tampa á caixa) e a área de recepção. Acontece que, quanto maior é a concentração, menor é o ângulo com a superfície dos coletores. Segundo o qual têm que incidir os raios solares para serem captados, para que o coletor se mantenha sempre perpendicular aos raios solares, seguindo o sol no seu movimento aparente diurno.

Esta é uma desvantagem, pois o mecanismo de controle para fazer o coletor seguir a trajetória do sol, é bastante dispendioso e complicado, para além de só permitir a captação da radiação direta.

Coletor solar Plano

É o mais comum e destina-se a produção de água quente a temperaturas inferiores a 100ºC. O uso dessa tecnologia ocorre principalmente em residências, mas há demanda significativa e aplicações em outros setores como edifícios públicos e comerciais, hospitais, restaurantes e hotéis ou pousadas, objeto de estudo deste trabalho.

CPC ou Coletores Poncentradores Parabólicos

A parabólica solar permite obter uma temperatura linear, seja qual for o nível do sol.

O coletor através da parabólica tem um refletor linear que foca a radiação do sol num receptor linear localizado no centro da