AQUECIMENTO SOLAR DE PISCINAS

Trabalho apresentado pela aluna Giselly Rodrigues


Uma piscina não aquecida ficará, geralmente, com cerca da temperatura média externa, que varia de acordo com o clima da região em questão. Para um usuário típico, a temperatura confortável da água é de 25,6°C à 27,8°C na primavera e no outono, e de 24,5°C à 25,6°C no inverno..



O COLETOR SOLARO coletor solar é componente mais importante do sistema de aquecimento solar pois é o responsável pela conversão da energia solar em energia térmica.


O coletor solar pode ser dividido em duas partes:

O ABSORVEDOR
É à parte do coletor solar responsável pela recepção, conversão e transferência da energia solar para o fluido de trabalho. É geralmente construído de tubos e chapas de material condutor (coletor solar plano). Isto é feito para otimizar as trocas térmicas entre o absorvedor e o fluido de trabalho.


O material mais usualmente empregado na construção dos absorvedores é o cobre, utilizado pela sua excelente condutividade térmica, resistência à corrosão e facilidade de manuseio no que diz respeito a operações de brasagem.

O GABINETE
Tem a finalidade isolar o absorvedor do meio ambiente garantindo que as variações atmosféricas afetem da maneira mas amena possível a conversão de energia solar em energia térmica.


É composto basicamente por:
Caixa Externa
Isolamento
Cobertura(Vidro)
A caixa do coletor solar deve ser feita em material resistente a corrosão e com rigidez mecânica suficiente para garantir a integridade estrutural do equipamento. As caixas podem ser feitas em chapa dobrada de aço galvanizado ou de alumínio, com perfis e chapas de alumínio, moldadas em plástico, etc.
O isolamento deve garantir que o calor gerado pelo absorvedor não seja perdido pela caixa, ou seja, que o calor gerado seja transferido integralmente para o fluido de trabalho. Existe uma vasta gama de materiais que podem ser utilizados no isolamento dos coletores. Os mais comuns são Lã de Rocha, Lã de vidro e Poliuretano expandido.

O vidro é um componente muito importante do sistema pois permiti a entrada da energia solar no coletor e garante a vedação deste.

O RESERVATÓRIO TÉRMICO
O reservatório térmico é o componente responsável pelo armazenamento da energia gerada pelos coletores solares na forma de água quente. Tem a função de uma garrafa térmica, armazenando a água quente durante horas e até dias.

Um reservatório Térmico ou Boiler é composto basicamente por um tanque fabricado com material resistente a corrosão, uma camada isolante e uma capa para a proteção do isolante.

TANQUE INTERNO
O Tanque interno é o reservatório que fica em contato efetivo com a água. Ele deve ser construído de um material que resista ao potencial corrosivo natural da água e as pressões de operação.
ISOLAMENTOO isolamento térmico recobre o tanque interno e é responsável pela manutenção da temperatura. Os fatores principais que definem um bom isolamento são o material do isolante, a sua densidade e a espessura do isolante. Como isolantes mais comuns pode-se destacar as mantas de lã de vidro ou de rocha e o poliuretano expandido.

Quanto maior a espessura do isolante melhor será o grau de isolamento do reservatório térmico.
CAPA EXTERNA
A capa externa serve exclusivamente para proteger o isolante térmico. Em casos eventuais aumentam a rigidez mecânica do reservatório térmico como um todo. Podem ser feitas em aço galvanizado, inox, alumínio, material plástico.

FUNCIONAMENTO


Os sistemas de aquecimento solar têm a função de converter a energia solar em energia térmica com o objetivo de aquecer um fluído de trabalho.


O fluído de trabalho mais comumente usado é a água.
O reservatório térmico e os coletores são cheios de água e interligados à rede de água fria. A água irá recircular entre reservatório térmico e coletores solares até que a temperatura seja homogênea em todo o sistema (estagnação).


O fluido pode se movimentar naturalmente (termossifão) ou com o auxílio de uma bomba (circulação forçada), sendo utilizado geralmente uma bomba de baixa potência, eletronicamente controlada, para promover a circulação.

Para garantir o aquecimento da água em dias sem incidência suficiente de radiação solar é necessário um sistema de aquecimento auxiliar.

A manutenção regular da piscina e de seu sistema de filtragem é crucial. Os níveis corretos de PH e cloro devem ser mantidos de acordo com os 'kits' de teste.


Os produtos químicos deverão ser adicionados à água longe dos tubos que vão para os coletores. Verificar o sistema de aquecimento solar na sua operação apropriada, no começo de cada 'temporada de banhos', particularmente se existe um controle automático.


Em operação normal, os coletores são sentidos frios ao toque. A diferença de temperatura da água que sai das placas e da piscina é da ordem de 1,7°C à 2,8°C para o máximo de eficiência da operação.


A grande perda de calor de uma piscina ocorre de sua superfície devido a evaporação. Para redução das perdas de evaporação, as capas são muito efetivas no prolongamento da 'temporada dos banhos'. Elas mantém a piscina limpa, além de reduzirem o consumo dos produtos químicos, do cloro e do tempo de filtragem.