Colector Solar
O colector solar é um equipamento que recebe a energia proveniente do Sol, concentra-a e transforma-a em energia térmica, permitindo assim aquecer a água que circula no seu interior.
O colector solar plano é o mais comum; permite aquecer água até aos 60 ºC.

Utiliza no seu funcionamento dois fenómenos naturais: a cor negra absorve calor e a água quente sobe.

 
O colector solar plano, é constituído por uma caixa isolada, coberta por uma placa de material transparente. No interior da caixa são colocados tubos por onde circula a água.

O interior da caixa é pintado (ou revestido) de preto, para receber a energia do Sol e transformá-la em calor que é transmitido aos tubos por onde circula a água.

A cobertura transparente permite a passagem dos raios solares, e serve para provocar o efeito de estufa e reduzir as perdas de calor.

 

Esquema de funcionamento

 

 

 

 

 

1) Colector solar
2) Acumulador
3) Caldeira de aquecimento
4) Estação solar
5) Circuito de água quente sanitária (por exemplo: duche)

 
Construção de um colector solar plano
Materiais necessários:
  • Caixas de cartão canelado
  • Esferovite
  • Jornais
  • Sacos de plástico preto
  • Plástico transparente
  • Arame
  • Garrafão de plástico 5L
  • Tubo plástico flexível
  • Cola
  • Silicone
Ferramentas necessárias:
  • Lápis
  • Fita métrica
  • Régua
  • X-acto
  • Alicate
  • Tesoura
  • Furador
 
Primeira etapa do projecto
  • Investigação

Os combustíveis fósseis não são ilimitados e a sua utilização no aquecimento de água para fins domésticos, tem efeitos nefastos para a atmosfera e meio ambiente.

O Sol é uma fonte de energia limpa e gratuita. Portugal tem condições excelentes para o aproveitamento desta fonte de energia, pelo que a utilização de colectores solares permite poupar na conta de energia e é melhor para o ambiente.

Existem vários tipos de colectores solares:
- Colector sem cobertura
- Colector plano
- Colector CPC
- Colector tubo de vácuo

Após análise da informação que se encontrou na Internet, em sites de empresas e instituições ligadas às energias renováveis, optamos por produzir o nosso colector solar, do tipo plano, por ser o mais simples de construir a partir dos materiais disponíveis.

 
Segunda etapa do projecto
  • Desenho técnico

Numa folha de papel A4 branca, começamos por desenhar a esquadria e a legenda.

Desenhamos as projecções ortogonais da caixa do colector, usando a escala adequada, de acordo com as medidas que definimos a partir dos materiais disponíveis para a sua construção.

  • Memória descritiva

Realizamos uma breve descrição do objecto técnico, dos materiais e ferramentas necessárias à sua produção.

Terceira etapa do projecto
  • Construção do colector solar

A caixa do colector solar vai ser construída a partir de caixas de cartão, usadas nos mercados para transporte de fruta. Têm o tamanho adequado e são construídas com cartão suficientemente forte para a finalidade que lhe queremos dar.

Vão ser necessárias três caixas de fruta, para construir dois colectores solares.

As caixas são cortadas e em seguida coladas, de forma a ficarem com os lados iguais.

 

 

 

Para fornecer um bom isolamento, revestimos as paredes interiores da caixa com placas de esferovite.

O fundo da caixa vai ser revestido com uma camada de jornais.

Para conferir à caixa a cor preta, optamos por forrá-la com plástico obtido a partir de sacos de lixo.

Para evitar que os jornais, colocados no fundo da caixa, se movimentem, fixam-se com arame.

Depois de fazer dois furos numa das paredes da caixa, coloca-se o tubo que será fixado ao fundo da caixa.

Escolhemos um tubo flexível que é usado na construção civil para passar cabos eléctricos no interior de paredes.

Aplicamos uma peça de plástico transparente, por forma a fechar a caixa, permitindo a passagem dos raios solares e provocando o desejado efeito de estufa no seu interior.

Como reservatório, usamos um garrafão de água de 5 litros. Fazemos dois furos, por onde vão passar as duas pontas do tubo, que colamos com silicone, do mesmo tipo do usado para isolar as louças de casa de banho.

O colector solar está pronto a ser usado. Falta apenas encher o sistema garrafão/tubo com água e dispô-lo na direcção do Sol.

Colector solar em pleno funcionamento.

Nota: o processo usado para fixar o tubo ao fundo da caixa, revelou-se menos apropriado, não tendo resistido ao peso do tubo cheio de água.
Em vez de fita isoladora deve usar-se um material mais resistente, como por exemplo o arame.

 
Após a concretização da actividade, solicitei aos alunos a realização do relatório da mesma.
 
Algumas imagens do desenvolvimento do projecto, pelos alunos [ mais... ]
 
Fontes:

http://www.energiasrenovaveis.com/html/energias/solar_tecnologias.asp#colector_solar
http://www.raplus.pt/termico.htm

 

 

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