Atps Hidrostatica

ETAPA 1

Aula-Temas: Conceitos Fundamentais, Definição de fluido e propriedades dos fluidos, e Fluidos em Repouso e Pressão.

Passo 1 - Concluído.

Passo 2

Um sistema básico de Aquecimento de água por Energia Solar é composto de coletores solares (placas) e reservatório térmico (Boiler). 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, que não agride 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. Eles têm cobertura de vidro liso e são instalados sobre telhados ou lajes, sempre o mais próximo possível do reservatório térmico. Geralmente são fornecidos com válvula anticongelamento.

O número de coletores solares a ser usado numa instalação depende do tamanho do reservatório térmico, mas pode também variar de acordo com o nível de insolação de uma região ou até mesmo de acordo com as condições de adesão de cobre. Daí a água que está dentro da serpentina esquenta e vai direto para o reservatório do aquecedor solar.

Devido à baixa densidade da energia solar que incide sobre a superfície terrestre, o atendimento de uma única residência pode requerer a instalação de vários metros quadrados de coletores. Para o suprimento de água quente de uma residência típica (três ou quatro moradores), são necessários cerca de 4 m² de coletor.

Existem vários tipos de coletores solares, como: Coletores Planos, Coletores concentradores e o CPC, ou seja coletores concentradores parabólicos.

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.

Coletores 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.

CPC ou Coletores Poncentradores Parabólicos

O desenvolvimento da óptica permitiu muito recentemente a descoberta de um novo tipo de concentrador (chamados CPC ou Winston) que combinam as propriedades dos coletores planos (também podem ser montados em estruturas fixas e têm um grande