terça-feira, 8 de março de 2011

Aquecedor solar utilizando materiais reaproveitáveis

Introdução

O que você faria com garrafas de refrigerante PET, caixas de leite e de suco tetra pak e tubos de PVC? Jogaria fora? A proposta de José Alcino Alano e família, de Tubarão, SC, é de dar uma destinação ecologicamente correta a esses materiais e economizar energia elétrica em casa, fazendo um sistema de aquecimento solar com esses materiais.

Com a idéia simples de reaproveitar materiais que são descartados como lixo na maioria das casas e de seguir o lema: ”faça você mesmo”, ele descobriu uma forma de agregar valor a famílias de baixa renda e de economizar custos nas residências familiares. Essa idéia é de grande importância para uma população brasileira que possui dificuldades de descobrir que o conhecimento está a seu lado e é de fácil aplicação. Basta força de vontade para melhorar a qualidade de vida do cidadão, pois qualquer pessoa pode construir esse sistema de aquecimento de água utilizando a luz solar.

A idéia principal é difundir o conhecimento no país, pois nas regiões sul e sudeste ocorrem avanços do sistema de aquecimento solar. Já nas regiões centro oeste, norte e nordeste, locais do Brasil que mais precisavam desse conhecimento, ainda são reduzidas essas informações do aquecedor solar.

No vídeo abaixo é possível ver o sistema implantado.


Existem outros sistemas de aquecedor solares caseiros difundidos na Internet, de forro alveolar de PVC, tubulação em espiral etc. Essa variedade de processos depende dos materiais disponíveis na região, mas o procedimento mais conhecido entre eles é o utilizado com garrafas PET, por ser um produto encontrado em qualquer lugar.

Produto patenteado e de domínio público

Esse senhor patenteou o produto no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), para que todas as pessoas possam utilizar esse conhecimento, portanto, tornou-se um conhecimento de domínio público. Esse procedimento foi necessário, para se evitar que pessoas mal intencionadas cobrem algum valor dessa tecnologia, tirando a possibilidade de usufruir dessa ciência as famílias de baixa renda.

Outro detalhe é que foram determinadas duas restrições:

1- “Que o aquecedor solar com descartáveis não possa ser produzido em escala industrial por empresas, mas somente por associações ou cooperativas de catadores e instituições sociais, como um gerador de renda complementar ás famílias envolvidas.”

2 - “Que jamais se utilize o mesmo com fins eleitoreiros, em barganha política partidária, mas liberado para políticas sociais (ALANO, 2007).”

Utilização

A água quente pode ser utilizada não só na lavagem de roupas, louças e automóvel, como também no aquecimento de chuveiros (que é um dos maiores vilões de consumo de energia elétrica nas residências), no aquecimento de água da piscina, na secagem ou pré-aquecimento de produtos para pequenas empresas familiares (o equipamento nesse caso é um pouco diferenciado) etc.

Conceito básico

            O mecanismo de funcionamento do aquecedor solar com garrafas PET é baseado no sistema termo-sifão, usando conceitos de diferença de densidade entre a água quente e a água fria (ALANO, 2007).

A água fria, quando entra nos coletores solares de garrafa PET, recebe o calor do sistema, isso produz o “afastamento” das moléculas de água aquecida, reduzindo sua densidade. Como a água quente tem uma densidade menor, ela se deslocará para a parte superior da tubulação, criando uma circulação do sistema, portanto, não é necessário utilizar uma bomba hidráulica. Na figura 1 é possível visualizar o funcionamento do sistema completo.

Figura 1: Aquecedor solar utilizando garrafas PET.
Fonte: (ALANO, 2007).

Materiais

No vídeo abaixo é possível verificar os principais materiais para a construção do sistema de aquecimento solar usando garrafas PET.


Para se construir um aquecedor solar com 200 garrafas PET, que é suficiente para aquecer 200 litros de água para o banho de 4 pessoas (que tomem banho no máximo em 8 minutos), o Manual do José Alcino recomenda os seguintes materiais (desconsiderando os materiais para a distribuição da água quente):

01 - Caixa d’água de 310 litros;
04 - Registros esfera em PVC - soldável 25 mm;
05 - Flanges em PVC para caixa d’água 25 mm, com rosca interna;
01 - Torneira bóia de 25 mm, com tomada para mangueira;
80 - Conexões “T” em PVC 20 mm;
06 – Conexões “T” em PVC 25 mm;
04 - Buchas de redução em PVC - 25 mm para 20 mm;
04 - Luvas L/R em PVC de 25 mm;
02 - Tampões em PVC com rosca externa de 25 mm;
03 – Luvas soldáveis em PVC 25 mm;
04 – Tampões em PVC (cap soldável) 20 mm;
02 - Adaptadores em PVC cola/rosca 25 mm;
02 - Joelhos em PVC 90° 25 mm;
06 - Curvas em PVC 90° 25 mm;
06 - Uniões soldáveis em PVC 25mm;
18 metros - Tubo soldável em PVC 25 mm (coletores à caixa);
54 metros - Tubo soldável em PVC 20 mm;
08 metros - Tubo em PVC para esgoto 40 mm;
01 rolo - Fita crepe 19mm* (*atenção a medida citada);
02 kg - Tinta esmalte sintético preto fosco;
01 litro – Solvente;
01 - Rolo para pintura com 10 cm (se possível de lã);
01 - Cola para PVC com pincel - pote com 175 g;
01 - Rolo de fita de altofusão (rolo grande);
01 - Rolo de arame zincado e encapado n°16 (utilizado para fixar alambrados);
01 - Fita veda rosca ½;
01 - Lixa d’água GR.100;
01 - Bóia para caixa de descarga;
220 - Caixas de leite longa vida (caixa retangular);
240 - Garrafas PET.

Construção

            Para construir o sistema de aquecimento solar, primeiro é necessário dimensionar o projeto, por exemplo: tamanho da caixa de água, distância entre os coletores e a caixa de água, quantidade de pessoas que irão utilizar, quantidade de água utilizada (se será só para banhos, lavagem de roupas e louças), posição da casa em relação ao norte, inclinação dos coletores solares, utilização ou não de isolantes térmicos etc. Todos esses detalhes são informados manual de José Alcino Alano e família.

            A construção do sistema pode ser dividida em três partes, montar os coletores solares e os encaixes na caixa de água, e por fim, fazer os encaixes das tubulações que ligam os coletores até a caixa de água.

Coletores solares

No vídeo abaixo é possível visualizar, como utilizar um modelo para cortar as garrafas PET e as caixas de tetra pak (o manual de também mostra como criar os modelos).


Após os cortes são realizados os encaixes das garrafas nas tubulações, para formar o coletor solar, nas figuras de 2 a 6 é possível visualizar a forma de colocar as garrafas e as embalagens de tetra pak.

 
Figura 2 a 6: Forma de encaixar os coletores solares.
Fonte: (ALANO, 2007).

Caixa de água

            O detalhe mais importante, na conexão das tubulações de entrada e saída de água quente e fria, é o posicionamento de cada uma delas. Na figura 7 é possível verificar a altura das tubulações, em porcentagem (comparada com a altura do reservatório).

Figura 7: Posicionamento de entrada e saída da água.
Fonte: (ALANO, 2007).

ASBC

O Aquecedor Solar de Baixo Custo (ASBC) é outro sistema de aquecimento solar, utilizando como diferencial o forro alveolar de PVC. Na reportagem abaixo é possível conhecer esse sistema.


Existem alguns indicativos que esse sistema ASBC possui uma eficiência maior, que o sistema de garrafas PET. Dependendo da situação das famílias de baixa renda é possível optar pelo sistema de aquecimento solar ASBC.


Para saber mais sobre a construção desse sistema de aquecimento solar, com forro alveolar de PVC (ASBC – Aquecedor Solar de Baixo Custo), acesse o manual de construção.

Abaixo é um ótimo exemplo de como fazer um aquecedor solar de baixo custo apresentado em vídeo.

Fonte

Fontes consultadas

ALANO, José Alcino et. al. Manual sobre a construção e instalação do aquecedor solar com descartáveis. Tubarão: 2007.

SOCIEDADE DO SOL. Comparação de eficiência entre modelos diferentes de Coletores Solares de Baixo Custo. 2006.

SOCIEDADE DO SOL. Manual de manufatura e instalação experimental do ASBC Aquecedor Solar de Baixo Custo. 2009.


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