Eficiência térmica de um coletor solar de baixo custo para aquecimento de água

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo principal a Construção de um sistema de aquecimento solar de água alternativo para uso em um protótipo de casa autossustentável. O sistema de aquecimento é composto pelo coletor solar do tipo plano e um reservatório térmico de água, construídos com materiais alternativos. Para o coletor solar, utilizou-se uma estrutura retangular de alumínio de dimensão (69,5 x 148,5) cm, placas (usadas como forro em casas e escritórios) e tubos de Policloreto de Vinila (PVC) e Poliestireno Expandido (EPS), para o reservatório térmico foi usado um tambor com capacidade para 20 litros isolado com EPS. Os experimentos foram realizados nas dependências do Centro de Ciências e Tecnologia (CCT) da Universidade Estadual da Paraíba (UEPB), em Campina Grande - PB, no Laboratório de Pesquisa em Ciências Ambientais (LAPECA). O sistema ficou exposto ao sol durante um período de 8 horas por dia. A obtenção dos dados foi feita através de dispositivos eletrônicos chamados de termopares, foram utilizados 5 sensores distribuídos em posições estratégicas para se obter a capacidade de transferência de calor. Os dados foram coletados sempre com o coletor orientado para a região norte, de modo que favorecesse a incidência da radiação solar, a coleta foi realiza nos meses de fevereiro e maio de 2014 durante um período de dez dias, por 8h consecutivas (9h - 17h) com intervalos de 1h. Os resultados mostraram uma eficiência térmica média no coletor solar de aproximadamente 35%, a temperatura máxima alcançada chegou a 74°C, onde para um coletor solar de baixo custo, foi um resultado bastante satisfatório se comparado com um coletor solar convencional. O sistema proposto mostra ser economicamente viável, reduzindo significativamente os gastos com eletricidade, além de ser um sistema simples e de fácil instalação, podendo ser empregado em residências populares, permitindo que os usuários de menor poder aquisitivo, tenha pelo menos o conforto de um banho quente ao chegar do trabalho.