EM PISCINAS. Antônio Pasqualetto
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1 AVALIAÇÃO DO USO DE MATERIAIS RECICLÁVEIS PARA O AQUECIMENTO DE ÁGUA EM PISCINAS Diego Vieira Borges Pereira Antônio Pasqualetto Oyana Rodrigues dos Santos
2 1 INTRODUÇÃO O Crescimento populacional e os processos de mecanização estão aumentando a necessidade do uso de energia elétrica. No Brasil, 90 % da energia elétrica é obtida de usinas hidroelétricas, que requerem inundação de extensas áreas por água e causam impactos ambientais i significativos. ifi A energia solar é uma fonte alternativa de energia, abundante e disponível em todo o globo terrestre e constitui um potencial energético renovável e inesgotável na escala humana sendo ainda uma forma de energia limpa e susceptível de inúmeras aplicações (BEZERRA, 1982).
3 2 OBJETIVOS Este trabalho tem por objetivo avaliar o benefício ambiental, econômico e a eficiência de aquecedor solar feito a partir de garrafas PET e caixas tetra Pak, para o aquecimento de água em piscinas de propriedade p rural.
4 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA O sol é fonte de energia renovável e abundante em nosso planeta, o aproveitamento desta energia tanto como fonte de calor quanto de luz, é uma das alternativas energéticas mais promissoras do novo milênio (AMBIENTEBRASIL, 2009). De acordo com Araújo (2004), para cada m² de coletor solar instalado evita-se a inundação de 56 metros quadrados de terras férteis, na construção de novas usinas hidrelétricas. i Uma parte do milionésimo de energia solar que Brasil recebe por ano - 54% do petróleo nacional - 2 x energia obtida com o carvão mineral - 4 x a energia gerada no mesmo periodo por uma usina hidrelétrica
5 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3.1 IMPACTOS DAS GARRAFAS PET E EMBALAGENS LONGA VIDA NO AMBIENTE No Brasil, 53% das embalagens de garrafas PET produzidas, não são reaproveitadas. Com isso, elas acabam contaminando rios, indo para lixões ou mesmo espalhadas por terrenos vazios, além de causar enchentes nos rios (O ESTADO DE SÃO PAULO, 2007). A embalagem longa vida é usada para armazenar líquidos alimentícios: leite e derivados, sucos, massa de tomate e outros. No Brasil, apenas 26.6% são recicladas. A grande desvantagem do uso deste tipo de embalagem refere-se à sua deposição final em aterros sanitários (CEMPRE, 2010).
6 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Aquecedor solar feito a partir de materiais recicláveis, reduz os custos de implantação e os impactos causados no meio ambiente. Figura 1 em (a) os raios solares incidem sobre as garrafas PET e (b) mostra a retenção da parcela de infravermelho dentro da garrafa, fazendo-a armazenar calor temporariamente (FAZFACIL, 2009).
7 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ( Cont...) 3.1 FUNCIONAMENTO DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR O funcionamento de um sistema de aquecimento solar depende fundamentalmente t da qualidade d das placas coletoras e do correto dimensionamento de seu número. (NOGUEIRA, DOMINGUES, 2007). São aspectos a serem observados: - Latitude do local; Qto + próximo equador > RS - Inexistência de sombras projetadas sobre as placas; árvores, casas - Orientação do coletor; Perpendicular a trajetória do sol (preferencialmente Norte) - Inclinação do coletor; Perpendicular à altura solar média ao meio dia (latitude do local + 15 graus)
8 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ( Cont...) 3.2 AQUECIMENTO DE ÁGUA EM PISCINAS a b Figura 1. Tipos de aquecimento utilizados em piscinas. Em a) Trocador de calor: e b) Aquecedor solar do tipo circulação forçada.
9 4 METODOLOGIA Este trabalho foi realizado em propriedade rural localizada no município de Varjão - GO, coordenadas 17 8'18"S, 49 39'44 O. ETAPA 1 - Revisão bibliográfica. ETAPA 2 - Visitou-sese empresas e casas com o sistema de aquecedor solar. Estimativa valor para aquecer piscina 60m3 (50mx10mx1,2m) ETAPA 3 - Aquisição e preparo dos materiais recicláveis.
10 4 METODOLOGIA ( Cont...) ETAPA 4 - Montagem das placas do aquecedor solar garrafas Pet e 2100 caixas Tetra Pak ETAPA 5 - Operação e funcionamento. Motobomba e termosensor ETAPA 6 - Coleta de dados. Temperatura ambiente e da água ETAPA 7 - Resultados, avaliações, conclusões e recomendações.
11 Características avaliadas no projeto de sistema de aquecimento de água por meio de energia solar: a) Radiação solar incidente. b) Temperatura ambiente e temperatura t da água. c) Capacidade do reservatório de armazenamento de água. d) Rendimento do sistema.
12 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES a) RADIAÇÃO SOLAR INCIDENTE Ângulo Inclinação Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Média Ângulo igual a latitude Maior média anual 17 º N 4,87 4,83 5,12 5,22 5,44 5,36 5,82 5,94 5,07 5,09 4,82 4,87 5,20 19 º N 4,81 4,79 5,10 5,24 5,50 5,45 5,91 5,99 5,07 5,05 4,76 4,80 5,21 Tabela 1 - Radiação diária média mensal [kwh/m 2.dia] (CRESESB, 2010).
13 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ( Cont...) b) TEMPERATURA AMBIENTE E TEMPERATURA DA ÁGUA VARIAÇÃO DE TEMPERATURA RA ( C) EMPERATUR TE Temp. Ambiente Temp.da água HORÁRIO DIA Figura 2 Temperatura ambiente (ºC) e temperatura da água (ºC) de piscina em propriedade rural no município de Varjão - GO, no período de 11 a 17 de Maio de 2010.
14 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ( Cont...) 5.1 MONTAGEM DOS COLETORES a b Figura 4. Vista de um coletor solar montado numa propriedade rural, Varjão - GO; a) Coletor solar acabando de ser montado; b) Coletor solar no local de montagem dos painéis solares.
15 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ( Cont...) 5.2 INSTALAÇÃO DOS COLETORES a b Figura 5. Vista dos painéis montados numa propriedade rural no município de Varjão-GO; a) Vista lateral esquerda dos painéis montados; b) Vista lateral direita dos painéis montados
16 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ( Cont...) 5.3 FUNCIONAMENTO DO SISTEMA a b Figura 6. Vista da moto-bomba, termossensor e capa térmica utilizados em piscina de propriedade rural no município de Varjão-GO; a) Moto-bomba e termossensor; b) Capa térmicadoreservatório reservatório.
17 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ( Cont...) 5.4 AVALIAÇÕES TEMPERATURA AMBIENTE E TEMPERATURA DA ÁGUA TEM MPERATU URA C VARIAÇÃO DE TEMPERATURA 20 Temp. Ambiente 15 Temp.da 10 água HORAS DIA Figura 3 Temperatura ambiente (ºC) e temperatura da água (ºC) de piscina em propriedade rural no município de Varjão - GO, no período de 20 a 26 de Maio de 2010.
18 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ( Cont...) RENDIMENTO DO SISTEMA Dos resultados obtidos, percebe-se que após implantação do sistema de aquecimento solar, a temperatura da água no reservatório elevou em média 1 ºC por dia, considerando as perdas de calor com o ambiente. A partir desses dados calculou-se a eficiência do coletores e obteve-se 28 % de rendimento.
19 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ( Cont...) COMPARAÇÃO DE CUSTOS Tipo de aquecedor Aquecedor solar com materiais recicláveis Custo de implantação (R$) Custo de manutenção anual (R$) Total (R$) R$ 2.900,00 R$ 100,00 R$ 3.000,00 Aquecedor solar industrial R$ 6.000,00 R$ 100,00 R$ 6.100,00 Aquecedor elétrico (Bomba de Calor) R$ ,00 R$ 1.770,00 R$ ,00 Tabela 3 Custo de aquecimento de água para uma piscina com área superficial de 50 m².
20 6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES A energia solar é uma fonte promissora no Brasil, devido aos índices de radiação solar diária, não causa impactos ao meio ambiente, e minimizam os impactos ambientais com a construção de novas usinas hidrelétricas. A construção de coletor solar com materiais a recicláveis, eccá es, diminuiu os custos de implantação em até 4 vezes e obteve um rendimento de 28 %. Recomenda-se um estudo aprofundado sobre as perdas de calor no reservatório, a fim de obter melhores resultados na eficiência do sistema solar no local em estudo.
21 6. REFERÊNCIAS Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito - CRESESB. Potencial Energético Solar Sun Data. Disponível em < Acessado em: 02/09/ COIMBRA, N. et al. Eficiência Térmica de Coletor Solar de Baixo Custo. Relatório de trabalho de conclusão. Departamento de Engenharia Mecânica - Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Escola de Engenharia - UFRGS, Porto Alegre, Disponível em: < Acesso em: 15/05/2010. NOGUEIRA, C., DOMINGUES, T. Aquecedor solar com material reciclável: um desafio a ser vencido. Centro Federal de Educação Tecnológica de Sergipe, Lagarto SE, Disponível em < Acesso em: 17/05/2010. PALZ, W. Energia solar e fontes alternativas. São Paulo. Hemus livraria e Editora Ltda, SILVA, G. Avaliação ambiental dos benefícios da utilização da energia solar. Pontifícia Universidade Católica de Goiás PUC, Disponível em < Acesso em: 10/03/2010.
22 O B R I G A D O
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