AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO TÉRMICO DO BOILER DE UM COLETOR SOLAR - PARTE 1

Resumo

O impacto ambiental referente aos processos industriais e de produção de bens de consumo, bem como a produção e utilização de energia de fontes não renováveis, tem adquirido maior notoriedade nos campos de pesquisa. Esta afirmativa é corroborada pela busca intensiva de materiais ou processos menos impactantes (ou com menores potenciais poluidores). Neste quesito o estudo de técnicas e materiais para o aproveitamento de energia solar tem tido maior relevância em pesquisas recentes. Através destas prerrogativas o presente trabalho visa à confecção e avaliação de materiais alternativos para um sistema convencional de aquecimento solar de água e avaliação da eficiência do mesmo. Para tal realizou-se a aquisição de dados, através de um aquisitor Agilent modelo 34972A para avaliar o funcionamento de um reservatório térmico (boiler) modelo CSI 00 B de 100 Litros, isolado com poliuretano e do protótipo em escala real confeccionado pelo presente projeto, isolado com materiais previamente desenvolvidos, para posterior comparação de eficiência, objetivando a análise crítica e possíveis melhorias, passiveis de serem executadas. Foram analisados três cenários: cenário 0: Aquisição de dados do reservatório industrial, cenário 1: Aquisição de dados do protótipo com o reservatório térmico sem qualquer isolamento e cenário 2: Aquisição de dados do protótipo com isolamento de compósitos de resina ortoftálica. Com base nas análises realizadas nos cenários 0 e 1, foi observada uma grande diferença no comportamento dos gráficos da temperatura em função do tempo, apresentando temperaturas médias de saída para consumo de 36,2°C (cenário 0) e 20,2°C (cenário 1) ao final do dia. O cenário 0 obteve a permanência do calor dentro do reservatório por maior intervalo de tempo, fato este que é consequência advinda da presença do Poliuretano que age com grande eficiência no isolamento do reservatório, já o cenário 1 obteve uma rampa de aquecimento semelhante a do cenário 0, porém, não conseguiu manter uma média de temperatura e quando a incidência de radiação solar diminuiu a temperatura teve um grande decréscimo, isso aconteceu, pois não havia material de isolamento no sistema. Apesar de o poliuretano ter grande eficiência no isolamento térmico, o seu descarte inapropriado ou a queima pode gerar a liberação de toxinas no ar; entre a mais perigosa delas está o monóxido de carbono, o que leva a busca de outros materiais menos impactantes ao meio ambiente para o isolamento do reservatório; um teste usando esponjas (lufas) será realizado. O cenário 2 não foi submetido a análise energética pois a quantidade necessária de resina ortoftálica para preencher o espaço de isolamento do sistema é significativamente grande, o que aumentaria de forma excessiva o peso do sistema. Com base em todo o processo desenvolvido e nos dados obtidos pelo referido projeto, o cenário 0 teve melhores resultados, observando-se as temperaturas finais. Porém testes de bancada realizados previamente mostraram eficientes taxas de isolamento dos compósitos de resina, uma vez que a temperatura final foi de 37ºC, o teste em escala real será realizado nos próximos meses.