Princípio de funcionamento do Aquecedor Solar de Baixo custo - ASBC.
O sistema ASBC tem o mesmo
princípio de funcionamento do sistema tradicional de aquecimento solar de água,
diferenciando-se do mesmo pelo tipo de material utilizado e da possibilidade de
autoconstrução.
O funcionamento do ASBC se inicia 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. Para tanto o reservatório deve estar mais alto 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 fica armazenada num reservatório termicamente isolado que evita
perda de calor para o ambiente. No ASBC o sistema de apoio térmico é formado por
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,
o reservatório e o chuveiro elétrico pode ser montada com os tubos tradicionais
de PVC utilizados normalmente em instalações hidráulicas residenciais.
A operação do sistema ASBC pode ser explicada com maior facilidade se dividirmos
todo o sistema em quatro partes fundamentais
1- Reservatório
Tem a função de armazenar, no decorrer de um dia,
a água aquecida pelo coletor solar.
Em seu interior ficam dois componentes típicos do ASBC; são eles:
- Torneira de bóia 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.
Além da caixa de água tradicional, outros recipientes industrializados tais como;
o tambor de plástico ou a caixa de EPS (isopor) revestida interiormente com
filme plástico pneumático (à prova de vazamento), podem servir como reservatório.
Independente do tipo de recipiente utilizado, todos devem receber um isolamento
térmico externo para minimizar as perdas de calor nas laterais e na tampa
superior
Exemplo de Sistema ASBC, com Boiler.
1.1- Para Residências que utilizam o Sistema com Boiller
Para este tipo de residência o reservatório é o próprio boiller. O termostato do Boiler deverá estar ajustado para uma temperatura máxima entre 50º C e 60º C.
A resistência do boiler só entrara em funcionamento caso a temperatura do reservatório esteja abaixo para a qual o termostato foi regulado.
Para o controle de temperatura da água no chuveiro, utiliza-se o misturador de água quente e fria já existente na residência.
Como o boiller geralmente e abastecido por um reservatório, este também poderá ser aquecido, aumentando assim o volume de água quente. Deverá ser feito um isolamento térmico para este reservatório.
1.2- Para Residência que utilizam o Sistema com Chuveiro Elétrico
Para este tipo de residência, faz-se necessário utilizar-se um reservatório para abastecer unicamente o chuveiro elétrico. Este reservatório é que será aquecido e deverá ser isolado termicamente como descrito no item acima.
Estando a temperatura do reservatório abaixo do desejado o usuário complementa o aquecimento ligando o chuveiro elétrico ao qual devera estar ligado em série com um dimmer para um melhor controle de energia elétrica fornecida para o chuveiro. Para evitarmos a instalação do dimmer podemos substituir o chuveiro elétrico tradicional, por um chuveiro eletrônico.
Estando a temperatura do reservatório acima do desejado faz-se necessário à utilização de um misturador. Já existe no mercado, fabricante de misturadores que ficam sobre postos a parede, evitando assim que se quebre a mesma para instalação dos misturadores tradicionais.
Nota: Para ambos os casos (boiller ou chuveiro elétrico) a utilização do sistema ASBC acarreta uma economia de até 70% no consumo de energia elétrica destes equipamentos.
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 o reservatório e simultaneamente a água estocada no reservatório flui em direção ao coletor.
Os coletores do ASBC são fabricados com placas de forro modular de PVC, denominadas de alveolares. São forros especiais. Em breve, será oferecida tecnologia semelhante baseada no polipropileno alveolar. Os coletores ASBC se diferem dos comerciais por não utilizarem caixa e cobertura de vidro, que permitem a obtenção do efeito estufa (aquecimento adicional).
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
Os coletores são instalados diretamente sobre o telhado, laje ou qualquer outra área sendo que para um maior aproveitamento da irradiação solar, os mesmos deverão ser instalados voltados para o norte.
Lembramos que os coletores deverão ficar pelo menos 50 cm abaixo do reservatório para que ocorra o fenômeno do termo-sifão.
