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Autor Tópico: Projecto Colector Solar  (Lida 2508 vezes)

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Offline c3dr1c

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Projecto Colector Solar
« em: 05 de Março de 2012, 23:15 »
Boas pessoal.
Venho aqui apresentar um projecto meu, quando andava no 12º ano sobre a construção de um colector solar. Gosto muito desta tematica das energias renovaveis e espero que seja util para alguem...

A ideia ta muito basica, mas funciona bem. Basicamente concluo que é mt facil construir um colector solar. É so estudar um pouco o tema e ser original. Este projecto acho que pode ser facilmente melhorado de modo a ser utilizado em casa.

So é pena na altura o ter deixado ficar para a escola. Um dia contruo outro para utilizar em casa.

As fotos:

Construção

















Resultados








Como podem ver o isolamento podia ser facilmente melhorado, em vez de esferovite podia ter usado lâ de vidro, tubos com diametro maior e de cobre em vez de aluminio, etc...
A agua ta amarela. Era um permutador de uma arca frigorifica. Devia ser residuos do gas que circula la dentro ou talvez ferrugem :P

Abraços pessoal
"O único modo de descobrir os limites do possivel é aventurarmo-nos um pouco para além deles em direcção ao impossivel."

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Offline Fifas

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Re: Projecto Colector Solar
« Responder #1 em: 06 de Março de 2012, 01:11 »
Muito bem....Excelente projecto ;)

Agora é só mudar a àgua ;D

Offline Hugu

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Re: Projecto Colector Solar
« Responder #2 em: 06 de Março de 2012, 01:20 »
nice work!

Podias era dpx implementar um cilindro/reservatorio, onde metias um motorzinho em automatico a ir circulando a agua consoante a tempª alcançada e esta a entrar num cilindro para stock de agua quente!  é o que eu quero fazer, mas ainda n tive vagar! 8) ja tenho um cilindro de 150litros k o arranjei num ferro-velho, e queria ver se fazia um painel com tubos de pvc preto, mas tenho medo k a agua ganhe sabor!.. :S

Estava tb a pensar usar um sistema de controlo e controlo de tempª e umas servo valvulas ou dakelas valvula das makinas de lavar-roupa pra fazer renovaçao da agua kente pro cilindro e dpx ligar a agua quente à rede de agua da casa..

Para o vidro, n sei se uso vidro simples se uso akele vidro k tem um polimero entre duas camadas de vidro pra evitar perdas de calor..mas pelo preço, mais vale usar o vidro simples ou entao acrilico... mas o acrilico tb sai mais caro k o vidro.. mas aki na minha zona tenho medo k o vidro parta com o frio de inverno..

Estava tb pensar usar na vez do vidro umas lentes concavas k agora falha-me o nome da lente k é usada pra paineis fotovoltaicos..., pra maximizar a luz solar nos tubos...mas o probe é arranjar essas lentes de tamanho tao grande pro painel k kero fazer!...

Offline Hugu

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Re: Projecto Colector Solar
« Responder #3 em: 06 de Março de 2012, 01:47 »

Offline c3dr1c

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Re: Projecto Colector Solar
« Responder #4 em: 06 de Março de 2012, 12:09 »
Nao conhecia essas lentes em vidros planos. So conhecia este tipo de colectores que no fundo o funcionamento é igual:



Ate existe um pais com um sistema destes enorme, para aquecer um "oleo especial" que depois faz movimentar umas turbinas para produzirem energia electrica.

Mas essa lente plana deve ser cara, se nao acaba por ser um bom investimento. Se for mais barata que usar espelhos tipo os da imagem.
Pois bom tb seria usar um vidro desses com polimeros, mas se calhar sai muito caro, por acaso nao faço a minima quanto aos preços. Mas isso é que era mesmo fixe, tinhamos um bom rendimento em termos de isolamento.

Acrilico é pa esquecer. Pode inicialmente funcionar muito bem, mas imagina o desgaste que o acrilico nao deve ter com o tempo. Depois ainda por cima risca-se com facilidade. Acho mesmo uma ma alternativa.
E quanto ao vidro estalar com as amplitudes termicas da tua região penso que nao deve haver problema. Por exemplo, na tua casa nao deves ter problemas com os vidros das janelas. Imagina tares no quarto com o aquecedor ligado e na rua estar a nevar....
E tipo, no meu ensaio com o colector, deviam tar uns 25 graus na rua (foi no verao em Leiria). Dentro do colector nao faço a minima, pena nao ter medido na altura, mas imaginando uns 80 graus. Temos entao uma amplitude de 55 graus. Quando for inverno na minha zona, com baixas temperaturas mas ceu limpo, a amplitude termica deve ser mais ou menos a mesma. Aliás ate penso que deve ser mais baixa. Mas isto é um pensamento assim por alto, nao tenho a certeza...

Tubos de PVC, tambem considero uma má opção. O sabor resolve-se facilmente, adaptando uma serpentina ao reservatorio. Se bem que assim ja foge da tua ideia inicial quanto ao armazenamento...
Mas é a mesma questão do acrilico. Imagina o desgaste que esses tubos nao devem ter com o tempo. E tipo tens tubos de PVC que se começa a degradar aos 120 graus... Talvez ha-ja com temperaturas maiores, mas nao sei...
Acho que vale a pena investir nuns tubos bons de cobre ou assim, pois penso que o rendimento do colector deve estar muito dependente do material dos tubos. E alem disso depois se tiveres dinheiro e queiras investir num desses vidros melhores, ficas a perder com os tubos.


Na altura estava a pensar adicionar ao colector um reservatorio que iria fazer. Basicamente era tipo um bidom de metal pequeno que levava lâ de vidro à sua volta e depois levaria uma chapa de metal a cobri a lâ. No reservatorio existiria uma entrada de agua fria no seu fundo e uma saida de agua quente no seu topo. E haveria mais uma entrada e uma saida que ligariam a uma serpentina de cobre (dentro do reservatorio) que ficava ligada ao colector. Dentro do circuito colector-serpentina iria circular um fluido especial para aquecimento.
Mas olha acabei por fazer so o colector :P

Tambem nao sei se este será o melhor metodo de armazenamento ou se será o teu. Por acaso nao me debrucei muito sobre esta "matéria".
Mas la em casa tenho uma caldeira a funcionar a gasoleo agricola e o sistema é igual ao teu. A caldeira aquece a agua que vai para o reservatorio ate atingir a quantidade desejada. Depois fica la horas e horas esquecida e quando se vai utilizar ainda ta bastante quente. Demasiado ate para tomar banho. E deve ser um sistema mais rapido, se precisarmos urgentemente de agua.


Ya agora com as facilidades do arduino, para leigos como eu, é relativamente simples fazer um programa para controlar as valvulas. Ate se pode fazer umas temporizações e tal. Uma cena mesmo à maneira.

E basicamente isto tudo deve sair muito mais barato que comprado.
Eu gostei dos resultados obtidos. Nao conseguir medir a temperatura maxima alcançada, pois so tinha termometros de mercurio na altura. Mas ali deve tar a marcar uns 63 graus. E no tubo de saida do colector ainda saia vapor de agua :D Mas tb temos de ter em conta que se tratar de um circuito fechado sem perdas de calor como acontece nos reservatorios, devido ao contacto com a agua fria, por exemplo no caso da  serpentina.

Abraços e força nisso. Vai postando novidades  ;D


« Última modificação: 06 de Março de 2012, 13:07 por c3dr1c »
"O único modo de descobrir os limites do possivel é aventurarmo-nos um pouco para além deles em direcção ao impossivel."

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Offline PDI

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Re: Projecto Colector Solar
« Responder #5 em: 06 de Março de 2012, 14:41 »
Se meterem o deposito por cima do colector não precisam de bomba para circular a agua, ela circula por termo-cifão.

Hugo o que ganhas com a lente é ganho pela superfície do colector, pois a energia não se concentra num único ponto mas vai passar para agua por condução térmica, o melhor para por a frente será vidro e se for duplo melhor.

O PVC não é bom condutor térmico, o melhor seria o inox mas pode-se utilizar o cobre que é um excelente condutor, para o isolamento pode-se utilizar lã de rocha esferovite polietileno ou outro.

Uma coisa aonde se costuma errar muito é a posição da montagem, embora o melhor rendimento do painel seja no pico do verão, deve-se ajustar a inclinação e posicionamento para o pico do inverno, já que é ai que mais necessitamos do aquecimento.
Alfredo Garcia

Offline c3dr1c

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Re: Projecto Colector Solar
« Responder #6 em: 06 de Março de 2012, 16:20 »
Sim e temos de regular a inclinação pela latitude em que nos encontramos. Mas impecavel é construir um seguidor solar. Assim temos maxima performance todo o ano, todo o dia, a toda a hora :P Tem é de ser uma cena robusta... E ca entra o arduino mais uma vez :P loool

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Hugo o que ganhas com a lente é ganho pela superfície do colector, pois a energia não se concentra num único ponto mas vai passar para agua por condução térmica, o melhor para por a frente será vidro e se for duplo melhor.

Acho que nao percebi bem esta parte. De facto a energia que chega à superficie do colector é a mesma que fica concentrada no tubo. Mas sem duvida, que assim o liquido dentro do tubo aquece muito mais. Temos é de construir um colector enorme para ter por exemplo 10 tubos e cada tubo com a sua lente reflectora. Se me faço entender...

Vidro duplo tb é bom isolante termico. O ar que fica entre os dois vidros é pessimo condutor de calor. Mas será que assim tb nao prejudica a entrada de energia termica para o colector?
« Última modificação: 06 de Março de 2012, 16:22 por c3dr1c »
"O único modo de descobrir os limites do possivel é aventurarmo-nos um pouco para além deles em direcção ao impossivel."

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Offline Rebel

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Re: Projecto Colector Solar
« Responder #7 em: 06 de Março de 2012, 16:27 »
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Vidro duplo tb é bom isolante termico. O ar que fica entre os dois vidros é pessimo condutor de calor. Mas será que assim tb nao prejudica a entrada de energia termica para o colector?
Não porque o que deixas passar para dentro é luz e o que não queres deixar sair é calor ;)

Offline PDI

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Re: Projecto Colector Solar
« Responder #8 em: 06 de Março de 2012, 18:43 »

Acho que nao percebi bem esta parte. De facto a energia que chega à superficie do colector é a mesma que fica concentrada no tubo. Mas sem duvida, que assim o liquido dentro do tubo aquece muito mais. Temos é de construir um colector enorme para ter por exemplo 10 tubos e cada tubo com a sua lente reflectora. Se me faço entender...


Se os tubos estiverem agarrados a uma chapa inteira o calor que bater na chapa e não no tubo, vai aquecer a chapa e transmitir esse calor para o tubo com agua, por isso não justifica a lente, que é boa no caso dos fotovoltaicos que não tem foto-células em todo o lado e ai convém converter a luz para o ponto aonde se encontra a foto-célula.
Alfredo Garcia