Construção e análise do desempenho de painel alternativo de aquecimento solar de água comparado a painel comercial

Abstract

O aumento da preocupação com as questões ambientais, relacionado com a qualidade de vida das pessoas, tem incentivado a realização estudos alternativos para fontes de energias limpas. A principal fonte de energia disponível no planeta é o sol, podendo ser utilizado para geração de energia de muitas atividades produtivas e cotidianas, ou mesmo para o aquecimento da água. Nesse sentido, o presente estudo teve por objetivo construir um painel de aquecimento solar de água com materiais recicláveis e de baixo custo e comparar sua eficiência com um painel comercial convencional. O estudo foi realizado no município de Santa Rosa/RS, e teve início em uma pesquisa de diferentes modelos de painéis solares para aquecimento da água de baixo custo. Optou-se pela construção de um painel com a utilização de mangueiras pretas, garrafas PET e caixas Tetra Pak. Após construído, os custos do painel alternativo foi comparado a de um painel convencional à vácuo com 20 tubos. O painel construído foi instalado próximo ao convencional para que pudesse ser realizada a comparação de eficiência dos dois sistemas, cujas leituras de temperatura ocorreram de 23 de agosto a 12 de novembro de 2021, às 10, 12, 14 e 16h. Como resultados, verificou-se que o modelo construído possuía baixa capacidade volumétrica, apenas 7 litros, com um custo de produção de R$ 355,25, enquanto que o painel convencional possuía capacidade de armazenar 60 litros a um custo de R$ 3.500,00. Portanto, o painel construído para que tivesse a mesma capacidade volumétrica do convencional deveria ser ampliado 8,57 vezes, o que representaria um custo proporcional de R$ 3.045,00, deixando de ser um sistema de baixo custo. Quanto a eficiência, foram realizadas leituras de entrada e saída de água de ambos os sistemas. A temperatura média de entrada de água no sistema foi de 22,92 °C, durante todo o período analisado. A maior temperatura da saída de água do sistema alternativo foi de 60 °C, enquanto que no convencional foi de 91,6 °C, observando-se uma diferença de 31,6 °C. O sistema convencional apresentou maior uniformidade na elevação da temperatura ao longo do dia, enquanto que o painel construído possibilitou o registro das maiores temperaturas às 14h, evidenciando menor aproveitamento da irradiação solar. Desta forma, o painel construído não apresentou vantagens em relação ao modelo convencional, do ponto de vista financeiro e de eficiência.