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Como montar um aquecedor solar


Usar a luz solar para aquecer água pode significar uma grande economia de energia e consequentemente uma diminuição no valor da sua conta. No entanto, até bem pouco tempo atrás os aquecedores solares custavam tão caro que mesmo a economia na conta de luz dificilmente pagaria seu preço de instalação.

Hoje isso já não é mais verdade: é possível construir um aquecedor solar gastando relativamente pouco e com materiais encontrados em lojas de construção.

O sistema de aquecimento solar que iremos ensinar a montar permite aquecer 200 litros de água, o que pode atender o consumo de água quente para banho de uma família de 4 a 6 pessoas. Isso permitirá reduzir a conta de luz em até 30% .

O funcionamento do aquecedor solar inicia-se quando a energia solar irradiante, luz e infravermelho, incide sobre a superfície preta dos coletores. A energia absorvida transforma-se em calor e aquece a água que está no interior dos coletores. A água aquecida diminui a sua densidade e começa a se movimentar em direção à caixa, dando início a um processo natural de circulação da água, chamado de termo-sifão. Por isso a caixa de água deve estar mais alta que os coletores. Esse processo é contínuo, enquanto houver uma boa irradiação solar ou até quando toda água do circuito atingir a mesma temperatura.

A água aquecida deve ficar armazenada numa caixa de água termicamente isolada que evita perda de calor para o ambiente. De modo a aumentar a eficiência do aquecedor solar, usamos um chuveiro elétrico ligado em série com um dimmer (controlador eletrônico de potência de um chuveiro elétrico), que permite um ajuste fino na elevação da temperatura da água do banho. A tubulação que interliga os coletores, a caixa de água e o chuveiro elétrico pode ser montada com os tubos tradicionais de PVC utilizados normalmente em instalações hidráulicas residenciais.

A figura abaixo mostra o aquecedor solar a ser construído:

Esquema do aquecedor solar

  1. Caixa de água
  2. Coletores
  3. Chuveiro elétrico com misturador e dimmer para apoio térmico
  4. Sistema geral de tubos

Componentes do aquecedor solar

Caixa de água

Tem a função de armazenar, no decorrer de um dia, a água aquecida pelo coletor solar.

Em seu interior ficam dois componentes do aquecedor solar:

  • Torneira de boia associada a um tubo vertical. Serve para levar água fria ao fundo da caixa;
  • Pescador. Serve para levar ao chuveiro a água que fica na camada de água mais alta e mais quente dentro da caixa.

Independentemente do tipo de caixa utilizada, o ideal é que todas recebam um isolamento térmico externo para minimizar as perdas de calor nas laterais e na tampa superior.

Coletor - o principal componente do aquecedor solar

O coletor solar tem a função de aquecer água. Com a incidência da luz solar em sua superfície exposta ao sol, a água armazenada em seu interior aquece e diminui de densidade, tornando-se mais leve que a água fria. Assim, a água presente no interior dos coletores se movimenta para a caixa e simultaneamente a água estocada nela flui em direção ao coletor.

Os coletores do aquecedor solar são fabricados com placas de forro modular de PVC, denominadas de alveolares. São forros especiais. Esse coletor difere dos comerciais por não utilizar caixa e cobertura de vidro, que permitem a obtenção do efeito estufa (aquecimento adicional).

Forro modular de pvc, base do coletor do aquecedor solar

A obrigatória ausência da cobertura de vidro não permite que a água aqueça demais, o que afetaria a integridade dos componentes de PVC, que tem limite de temperatura. Isto traz vantagens como: redução do perigo da água quente ferir crianças e a possibilidade do uso de tubos de PVC de água fria, entre outras.

Misturador de água quente e sistema de apoio térmico

O misturador permite que a água aquecida pela energia solar chegue ao chuveiro. Caso a água aquecida esteja a uma temperatura abaixo do desejado, o usuário complementa o aquecimento por meio do acionamento de um dimmer (controlador da energia fornecida pelo chuveiro elétrico).

Sistema hidráulico

A tubulação pode ser feita com tubos comerciais de PVC marrom, considerando a natural limitação térmica do coletor solar. Isto evita a utilização mais complexa e custosa dos tubos de cobre ou do uso de tubos de PVC para água quente, que são mais caros.

Montagem dos componentes do aquecedor solar

Para montar o aquecedor solar é necessário fabricar algumas peças. Procuramos descrever detalhadamente todos os passos necessários para a montagem dos principais componentes desse sistema, ilustrando com foto cada passo descrito no processo.

Coletores solares

Um aquecedor solar pode ser projetado para aquecer diferentes volumes de água. Neste site ensinaremos a montagem de um sistema capaz de forncer 200 litros de água quente diariamente. Utilize a tabela abaixo para ver quanto coletores solares são necessários para aquecer os 200 litros de água.

Para a necessidade de outros volumes de água, por exemplo, a consumida por uma grande família, mantenha essa mesma relação: 1 coletor ou 1,5 coletor para 100 litros de água, dependendo dos fatores climáticos. Caso tenha excesso de temperatura diminua um coletor, ou se a temperatura estiver baixa aumente mais 1 coletor em seu sistema.

Região Quantidade
Sul / SP capital 3
Interior de São paulo 2
Demais regiões 2

Em regiões particularmente frias aconselhamos colar na superfície inferior do coletor uma placa EPS (isopor), ou manta de polietileno (PE) expandido, elevando-se assim a temperatura da água do reservatório em aproximadamente 3 a 4

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