Roteiro de Replicação do Aquecedor Solar Colégio Pedro II – Campus Centro 1° ano de Ensino Médio Turma: 2108 Professor: Sergio Lima Alunos: Enrico Almado n°: 05 Rafael Kanazawa n°: 28 Henrique Silva n°: 09 Valbei Junior n°: 31 João Pedro L. n°: 11
Materias:
1. Uma bandeja metálica retangular
2. Uma placa de vidro, de dois mm de espessura, do mesmo tamanho da bandeija.
3. Uma lata de metal (usamos uma lata de leite Ninho)
4. Duas mangueiras de mais ou menos 70 cm de comprimento.
5. Tinta fosca preta
6. Durepox
7. Cola de silicone
8. Quatro tubinhos de acrílico de mais ou menos 3 cm (o corpo das canetas esferográficas)
Como Fazer:
1°passo: Pinte o fundo da bandeja com duas demãos da tinta fosca preta (isso ajuda na absorção do calor).
2°passo: Com uma furadeira faça dois furos na bandeja, um na parte superior de bandeja e outro no lado da bandeja na parte inferior. E dois furos lata de metal, um na parte superior perto da boca da lata e o outro na parte inferior a mais ou menos 5 cm do fundo da lata.
3°passo: Coloque os tubos nos furos. Coloque os tubos pela metade em seguida utilize durepox para segurar os tubos nos furos.
4°passo: Coloque a placa de vidro na bandeja a 2 cm da superfície da bandeja, utilize durepox para fixar o vidro.(No nosso caso a bandeja já tinha 2cm de altura, mas caso isso não seja possível utilize espaçadores).
5°passo: Ligue através das mangueiras a bandeja à lata. Ligando o tubo da parte superior da bandeja ao tubo da parte superior da lata, faça o mesmo com os tubos da parte inferior. Para fixar a mangueira, passe a cola de silicone na parte exposta do tubo, cobrindo toda a área de contato, em seguida bote a mangueira no tubo e após a cola secar ponha durepox para terminar de fixar a mangueira no tubo, repita o processo nos outros tubos. A cola serve para vedar a área entre o tubo e a mangueira.
6°passo: Coloque em volta da lata algum isolante térmico como jornal.
7°passo: Testar o projeto. Esta é o passo mais importante, pois é nesse passo que se observa as possíveis falhas. (No nosso caso durante este passo o projeto não demonstrou nenhuma falha, infelizmente o projeto só apresentou defeito no dia da apresentação, por isso é estritamente importante que se teste diversas vezes antes da apresentação) OBS: Posicione a lata utilizando um suporte que esteja acima da bandeja, para que o sistema flua mais rápido.( No nosso caso utilizamos dois tijolos como suporte)
Calculo:
-Taxa de Irradiação:
Área da bandeja: 17 x 25 = 425 cm² ( área da superfície pintada)
Tempo: 1 hora = 60 min. = 3600 segundos Massa: 1.250 gramas
Calor especifico da água: 1,0 cal/g
Variação de temperatura: 24°C (temperatura inicial) – 37°C(temperatura final) = 13°C Irradiação + calor/área . tempo Calor: 1.250 x 1 x 13 = 16.250 cal
Área . Tempo = 425 x 3600 = 1.530.000
Irradiação = 16.250/1.530.000 = aproximadamente 0,0107 cal/cm²
Item facultativo:
1. Consumo mensal de água quente em uma família de 4 pessoais, utilizando o chuveiro: 1 banho = 45L por pessoa Então em um mês esta mesma família consome 5.400L, com um consumo diário de 180L.
2. Se esta mesma família trocasse o aquecimento por energia elétrica para energia solar, quanto esta economizaria? Este calculo tem base em um chuveiro elétrico Lorenzetti Ducha Relax com potencia de 6.500 Watts(6,5kW). Logo para calcular o consumo de energia elétrico deste aparelho basta ver a potencia e o tempo de duração usado.
Desta forma o calculo fica: 6,5 x 10(tempo de uso) x 4(pessoais) x 30(dias do mês) = 6,5 x 1.200 min. => 6,5 x 20h = 130 kWh.
Segundo o site da Light o preço do kWh esta R$0,32874, na faixa de consumo entre 51kWh e 300kWh.
Desta forma se a família consumir 130 kWh, a conta será de R$42,72362. Então se a família trocar o aquecedor elétrico por um aquecedor solar esta família iria economizar, aproximadamente R$47,70 a cada mês.
