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Resumo
Dentre as causas que reforçaram a procura por fontes de energia renováveis, ressaltam-se a crise do petróleo dos anos 70, bem como os problemas ambientais gerados pela queima de combustíveis fósseis. A energia solar teve um grande avanço, tanto em relação à pesquisa, como à utilização, e já é possível encontrar diversos equipamentos para geração de eletricidade, ou mesmo, para o aquecimento de água em prédios e residências. Um exemplo é o concentrador solar cilíndrico parabólico, o qual é utilizado em diversas usinas para geração de energia elétrica de forma sustentável. Este trabalho apresenta o projeto, construção e avaliação de um protótipo deste concentrador para o aquecimento de água residencial, e a sua comparação com um coletor solar de tubos a vácuo de 5 m², encontrado no mercado brasileiro. Primeiramente realizou-se o teste com 500 mL de água pelo período de dez minutos com sistema aberto, obtendo até variação de temperatura de 33,7°C, após com sistema fechado obtendo uma variação de 52,4°C. A temperatura máxima da água obtida no protótipo foi de 65,4°C. Na comparação entre os sistemas o coletor de tubos a vácuo apresentou potência de 1,15 kW enquanto o protótipo apresentou 0,91 kW. A comparação foi realizada pelo sistema de termossifão e a temperatura da água no reservatório de 150 L do protótipo ficou em torno dos 30°C. O custo do protótipo foi de R$ 520,00, e com a instalação de um sistema de isolamento térmico na tubulação teria a capacidade de aquecer a água a mais de 40°C, fazendo com que o equipamento se tornasse viável para aplicação do aquecimento de água em residências sem o uso de aquecimento externo. Considerando o custo do kWh de R$ 0,70, o retorno do investimento seria em torno de sete meses.[/vc_column_text][vc_column_text]
Introdução
A crescente necessidade de energia, provocada após a Revolução Industrial, fez com que as pessoas desfrutassem uma vida mais confortável. Porém, o consumo desenfreado de energia e a não preocupação com o meio ambiente, gerou um aumento acima do normal na concentração de dióxido de carbono (CO2), devido à queima de combustíveis fósseis. Além disso, a utilização destes combustíveis também acarretou a degradação dos recursos naturais, sendo o principal responsável pelo efeito estufa.
Cientes dos problemas causados pelo efeito estufa, muitos países assinaram tratados em que são obrigados a se adequar às normas ambientais relacionadas à diminuição da emissão de gases de efeito estufa, bem como a pesquisar e utilizar novas fontes de energia menos poluidoras, ou renováveis. A intenção dos países em frear suas emissões de gases de efeito estufa fez com que houvessem incentivos fiscais e em pesquisas para fontes de energias renováveis, como a energia eólica, energia das marés, energia solar, energia geotérmica e biocombustíveis.
A utilização da energia solar, para facilitar atividades humanas, é utilizada desde os antigos. Contudo, o seu crescimento tecnológico avançado acontece, aproximadamente, nos últimos 150 anos, o qual foi impulsionado a partir de meados dos anos 70 devido à crise energética sofrida na época, fortalecendo a busca por novas fontes de energia, não derivadas do petróleo.
São utilizadas fontes alternativas de energia, como por exemplo a energia solar, gerada em usinas solares, as quais geram menos impactos ao ambiente, por utilizarem a energia provinda do sol, tendo apenas o impacto ao ambiente de sua construção. Também há a utilização da energia provinda do sol para geração de vapor para indústrias, painéis fotovoltaicos, para geração direta de energia elétrica, que também é utilizada em escala industrial. Recentemente, com a baixa no custo dos painéis, estes são encontrados em residências com maior frequência.
Outra utilização da energia solar, e talvez a mais encontrada, é o aquecimento de água em residências e hotéis a partir de placas planas. Neste processo, depois de aquecida, a água é armazenada em um reservatório para sua posterior utilização. A aplicação desta tecnologia gera uma economia significativa em relação à energia elétrica, pois a utilização de resistências ou gás para aquecimento de água gera um consumo relativamente alto de energia.
O seguinte trabalho apresenta o projeto, construção e avaliação de um concentrador solar cilíndrico parabólico para o aquecimento de água residencial, em comparação com um modelo de aquecedor solar disponível no mercado.
O concentrador utilizará materiais facilmente encontrados e com custo inferior aos já comercializados. Este tipo de concentrador solar possui uma ampla utilização em plantas solares para geração de vapor, energia elétrica, ou até mesmo, em aplicações industriais. O concentrador solar cilíndrico parabólico tem como características o seu formato cilíndrico parabólico, com revestimento reflexivo, e em sua linha focal está localizado um tubo absorvedor, pelo qual passa o fluido a ser aquecido. É indicado para aquecimento de fluidos a temperaturas de até 400°C.[/vc_column_text][vc_column_text]
Autor: Fabrício Augusto Kroth.
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