Coletor solar plano de baixo custo (2003)
- Authors:
- USP affiliated authors: HORI, FABIO MASSATO - EP ; TABATA, VITOR KEN - EP
- School: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: ENERGIA SOLAR; TRANSFERÊNCIA DE CALOR; AQUECIMENTO
- Language: Português
- Abstract: O texto se resume basicamente em três etapas: Fundamentos teóricos (incluindo características da radiação solar e comportamento dos materiais), estudo de viabilidade/concepção (análise dos coletores já existentes no mercado visitas ao IPEM-USP e diversos fabricantes) e construção/testes (metodologia de construção, testes hidrostáticos e de eficiência térmica). O objetivo deste trabalho é projetar e construir uma placa solar plana a baixo custo, introduzindo o produto de um novo nicho no mercado: a classe média – baixa. A meta estabelecida para este projeto é de um custo máximo por unidade (1 placa + adaptações) de R$ 110,00. É importante lembrar que a busca de alta eficiência não é o escopo do projeto, servindo a placa somente para dar algum conforto térmico aos usuários (aumento de 6° C na temperatura final de consumo). Devido às limitações de custo há uma grande restrição quanto aos materiais adotados na construção do coletor, inviabilizando a utilização de materiais nobres (cobre, vidro e lã de vidro, comumente utilizado na fabricação de coletores solar). Entre diversas configurações elaboradas, adotou-se o sistema de coletores solares de forro de PVC com vedações de silicone termoplástico e um reservatório quente/frio com válvula seletora de temperaturas. O uso de PVC, material isolante térmico, é justificado pelo seu baixo custo (R$ 34,00 para o total de 4 placas de 2m) e também pelo tempo de exposição solar disponível do conjunto. O reservatório térmico é composto por 2 compartimentos, água quente e fria, separados por um anteparo feito do mesmo material da caixa d’água (não tóxico). A válvula fria, associada a um tubo seletor, força o consumo de água aquecida até que a mesma se esgote para depois utilizar água não aquecida. O consumo regular de água não aquecida (torneiras, cozinha, etc.) é possibilitadopela presença de flanges na lateral do reservatório. A temperatura final alcançada pela superfície externa do coletor solar é de 68,7 ° C em condições climáticas ideais (temperatura ambiente de 32 ° C), resultando em uma temperatura final de consumo de 29,6 ° C ao final do dia (19:00 h). A grande dificuldade encontrada neste trabalho foi, sem dúvida alguma, superar os problemas encontrados no teste hidrostático. A vedação entre o forro de PVC e os tubos de PVC de 1” mostraram-se extremamente sensíveis à pressão e à fadiga térmica. Após a proposta inicial, de vedação de Araldite Epóxi 24 h, não sendo bem sucedida, optou-se pela vedação de silicone termoplástico. O sucesso só pode ser obtido após diversas tentativas frustradas, ora variando-se métodos de aplicação da vedação, ora mudando-se a construção do coletor.
- Imprenta:
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ABNT
HORI, Fabio Massato e TABATA, Vitor Ken. Coletor solar plano de baixo custo. 2003. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/a96210bf-2140-4b60-a5be-0acd4603131f/Fabio%20Massato%20Hori.pdf. Acesso em: 06 maio 2024. -
APA
Hori, F. M., & Tabata, V. K. (2003). Coletor solar plano de baixo custo (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/a96210bf-2140-4b60-a5be-0acd4603131f/Fabio%20Massato%20Hori.pdf -
NLM
Hori FM, Tabata VK. Coletor solar plano de baixo custo [Internet]. 2003 ;[citado 2024 maio 06 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/a96210bf-2140-4b60-a5be-0acd4603131f/Fabio%20Massato%20Hori.pdf -
Vancouver
Hori FM, Tabata VK. Coletor solar plano de baixo custo [Internet]. 2003 ;[citado 2024 maio 06 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/a96210bf-2140-4b60-a5be-0acd4603131f/Fabio%20Massato%20Hori.pdf
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