Slide 1 - Ciência Viva

Água Quente Para Toda A Gente
Isabel Nunes
Escola Secundária de Vergílio Ferreira
Lisboa, Lisboa
5
12º ano – Física e Química
O nosso projecto é um colector solar plano de
baixo custo. Este colector tem um sistema de
circulação fechado e funciona por termossifão. A
absorção é feita directamente por um fluido
circulante corado de preto, contido numa placa
alveolar de polipropileno transparente.
Ao
aquecer, o fluido sobe para o tubo maior de
PVC onde se dá a permuta de calor com uma
serpentina de cobre em que circula a água de
consumo. Este sistema central está isolado por
papel de alumínio (diminui as perdas por
radiação) e lã rocha (diminui as perdas de
energia por calor) e e encontra-se acondicionado
numa caixa de madeira. Sobre esta existe uma
placa de vidro temperado para criar efeito de
estufa.
Placa absorvedora e tubos PVC
Colector dentro da caixa de madeira
Este projecto foi desenvolvido no âmbito da disciplina de Área de Projecto, pelo que
a sua planificação foi feita não só em função do Rali Solar, mas também em função
dos nossos objectivos escolares.
Uma vez que não temos muita experiência em projectos deste tipo decidimos entrar
em contacto com o Professor Jorge Maia Alves da FCUL que se disponibilizou para
nos orientar e ajudar. Começámos por decidir que construiríamos um colector solar
de baixo custo pois não dispúnhamos de financiamento nem meios para elaborar um
colector de alta qualidade, além de considerarmos mais útil para a sociedade o
desenvolvimento de um sistema acessível a toda a população.
Depois de analisar as características dos vários tipos de colectores chegámos à
conclusão que o que se adequava melhor ao pretendido era o colector plano, por
não ser demasiado complicado de construir e mesmo assim ter uma boa eficiência.
Discutimos então vários planos e ideias e optámos pela mais inovadora, que resulta
da conjugação de duas soluções usadas em colectores com fins diferentes: a placa
alveolar onde circula a água e onde se dá a absorção (usada no aquecimento de
piscinas) e uma caixa coberta por um vidro para criar efeito de estufa, permitindo
atingir temperaturas mais elevadas e assim aumentar a versatilidade do colector.
O ensaio dos materiais fotovoltaicos do kit não foi relevante para o nosso projecto.
Vídeo com algumas fases da
construção (clicar para ver)
De maneira geral fomos responsáveis pelas decisões tomadas, sendo orientados a
nível técnico pelo Professor Jorge Alves da FCUL.
Fizemos uma grande pesquisa inicial na internet, em livros, revistas científicas,
enciclopédias, documentários televisivos e diálogos com pessoas entendidas no
assunto. Exemplos: http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_thermal_collector
http://www.solarexpert.com/index.html
Na escolha do material houve uma dificuldade que tivemos de superar. Escolhemos
o polipropileno como material para a placa alveolar, mas devido à baixa
condutividade térmica deste material a absorção teria que ser feita directamente na
água. Para isto seria necessário utilizar água corada de preto, de modo a absorver
eficientemente a radiação, o que originava outro problema: esta água não poderia
ser utilizada directamente. Encontrámos a solução no sistema de circulação fechado,
em que o fluido preto absorve a radiação, aquecendo, transferindo depois a energia
para um tubo de cobre onde passa a água de consumo.
Tivemos também dificuldades em relação ao financiamento do projecto, pois a
escola recusou-se a ajudar, mas conseguimos patrocínio do AKI, da SuperVidros e a
FCUL também forneceu alguns materiais, pelo que o problema ficou resolvido.
O tempo de execução do projecto foi aproximadamente 40 horas.
Alguns materiais utilizados
A nossa ideia inicial era a criação de um colector de materiais de baixo custo e que
possa ser construído por qualquer indivíduo interessado. No entanto não excluímos
a hipótese de comercialização do produto final visto que a sua construção requer
tempo, materiais e equipamento.
Estamos a divulgar o nosso projecto e
pretendemos dar a conhecer este tipo de sistema de energias renováveis.
A primeira aplicação que daremos ao nosso projecto será a sua instalação nas
nossas casas; sendo o protótipo que estamos a construir doado à escola para os
alunos tomarem contacto com as energias alternativas e para que possam realizar
mais actividades experimentais.
O projecto será, certamente, útil para o nosso curriculum vitae pois desenvolvemos
várias capacidades úteis para o futuro, como trabalho de oficina, assim como
melhorámos conhecimentos em áreas como a da termodinâmica e mecânica de
fluidos.
O projecto foi divulgado na escola no Dia da Ciência, organizado por um grupo de
Área de Projecto da nossa turma. Mostrámos e explicámos o funcionamento do
nosso colector à comunidade educativa.
Dia da Ciência