Isabel Nunes

Escola Secundária de Vergílio Ferreira

Lisboa, Lisboa

12º ano – Física e Química

Água Quente Para Toda A Gente

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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.htmlNa 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