Projeto: Aquecedor solar

Um aquecedor solar

Com menos de 50 reais você constrói um equipamento para ensinar à garotada como é possível tomar um banho quente sem gastar energia elétrica ou gás

Utilizando objetos de fácil acesso — encontrados em lojas de materiais para construção —, é possível montar um pequeno aquecedor solar. Terminada a tarefa, você contará com um excelente material didático para utilizar nas aulas de Ciências e terá gasto, no máximo, 50 reais. "O objetivo do kit didático é mostrar aos alunos a energia presente na irradiação solar", afirma o professor Augustin T. Woelz, autor da sugetão. Ele é responsável pela Sociedade do Sol, entidade paulista sem fins lucrativos que trabalha com a divulgação de conhecimentos científicos. Depois de conhecer como funciona essa fonte de energia alternativa, os estudantes poderão se transformar em divulgadores da tecnologia na comunidade. É o que fazem os estudantes do Colégio Santa Maria, de São Paulo . A principal justificativa para o projeto está no bolso. Segundo Woelz, o consumo de energia elétrica é reduzido em 40% com o uso do aquecedor solar doméstico, porque o chuveiro pode ser desligado. 

Veja, a seguir, como construir o aquecedor didático. Convide os alunos de 5ª a 8ª série e do Ensino Médio para ajudá-lo na empreitada e fique atento às etapas com o ícone:

Como fazer

Material necessário

■ 70 centímetros de duto de PVC marrom de 32 milímetros de diâmetro externo; 

■ 1,4 metro de duto de PVC marrom de 25 milímetros de diâmetro externo; 

■ 1 placa de forro de PVC alveolar modular de 1,25 metro de comprimento por 62 centímetros de largura; 

■ 2 nipples de 1 polegada de PVC branco com rosca externa da marca Akros. O diâmetro externo é de 32 milímetros e o interno é de 25 milímetros; 

■ 2 luvas de PVC pretas de 1 polegada com rosca interna para eletrodutos; 

■ 1 adaptador de PVC marrom de 25 milímetros por 3/4 de polegada; 

■ 2 cotovelos de PVC marrom soldável de 25 milímetros; 

■ 1 cap de PVC marrom de 25 milímetros; 

■ 1 cap de PVC branco de 3/4 de polegada; 

■ 1,5 metro de eletroduto flexível amarelo de 3/4 de polegada de 25 milímetros externo; 

■ 1 termômetro de álcool com a escala -10ºC a 110ºC; 100 mililitros de esmalte sintético preto fosco; 

■ 1 adesivo epóxi bicomponente 24 horas (40 gramas); 

■ 1 espátula flexível com ponta arredondada; 

■ 1 tábua plana de 80 centímetros por 15 centímetros; 

■ 8 pregos de 4 centímetros; 

■ 1 lápis; 

■ 1 lixa 120; 

■ 1 fita teflon de 19 milímetros de largura; 

■ Álcool de limpeza; 

■ Talco mineral; 

■ 1 vasilha plástica transparente de 8 litros com tampa

Ferramentas

■ Martelo; 

■ Ferro de solda ou furadeira com broca de 3 milímetros para aço; 

■ Furadeira com broca de 7 milímetros; 

■ Serra de extremidade livre com lâmina para aço; 

■ Lima redonda; 

■ Pincel ou rolinho; 

■ Serra-copo de 32 milímetros; 

■ Trena ou metro; 

■ 1 par de luvas para proteção

O demonstrador da experiência

Antes de montar o aquecedor solar didático, é recomendável construir a claquete. Essa peça não faz parte do aquecedor. Ela é útil para você explicar aos alunos de que modo a água circula no interior da placa.

1. Prenda o duto de 32 milímetros na tábua antes de cortá-lo. Para isso, fixe pregos espaçados ao redor dele. Meça 4 centímetros em uma das extremidades e risque a partir dali duas retas paralelas de 62 centímetros com um espaço de 1,1 centímetro entre elas. Una-as arredondando as pontas.

2. Na área demarcada, faça um rasgo inicial com o ferro de solda ou com a furadeira. (Cuidado! A fumaça do cano de PVC é tóxica.) Inicie o corte com a lâmina de serra seguindo exatamente a marcação. Faça o acabamento com a lixa e a lima redonda. Limpe com álcool. 3. Corte com a serra uma tira de 8 centímetros do comprimento da placa. Lixe a área cortada para retirar as rebarbas e facilitar o encaixe na fenda do tubo.

O coletor 

1. Com a serra, corte o duto de 25 milímetros em dois pedaços de 70 centímetros. Repita a operação de marcação e corte do duto como descrito anteriormente com o tubo de 32 milímetros.

2. Meça 58 centímetros do comprimento da placa, serre e lixe. Encaixe cada duto em um lado da placa, que deve ser introduzida apenas 5 milímetros.

3. Prepare sobre uma superfície limpa uma porção de adesivo bi-componente misturado com talco mineral. A mistura deve ficar pastosa. Com a ajuda da espátula, vede os encaixes. No dia seguinte, vire o coletor e repita a operação.

4. Após 24 horas, lixe levemente uma das faces do coletor e limpe com álcool. Pinte esse lado com o esmalte, inclusive sobre a área da colagem e dos dutos. Deixe sem tinta apenas 3 centímetros das extremidades dos dutos para futuro encaixe de outras peças.

O reservatório

1. Escolha uma das laterais da vasilha plástica, faça uma marcação no centro a 2,5 centímetros do fundo e fure com a serra-copo. Repita a operação no lado oposto. Lixe as rebarbas.

2. Encaixe um nipple em cada um dos furos, de dentro para fora. Rosqueie as luvas na parte externa de cada nipple até encostarem na lateral do recipiente. Aperte levemente para evitar vazamentos. 3. Faça um furo com a broca de 7 milímetros em um dos cantos da tampa e encaixe o termômetro. Ele deve ficar encostado no fundo da vasilha.

Unindo as duas partes

1. Apóie o coletor numa superfície horizontal. Passe uma camada fina de fita teflon nas pontas dos dutos. Tampe o cano superior esquerdo com um cap marrom. Depois tampe o cano inferior direito com o adaptador e passe fita teflon. Rosqueie nele o cap branco. Nas outras duas extremidades, encaixe os cotovelos. 2. Corte o eletroduto em dois pedaços: um com 1 metro e o outro com 50 centímetros. Passe fita teflon nas quatro pontas.

Conecte uma das extremidades do eletroduto maior na lateral esquerda do reservatório e a outra no cotovelo esquerdo do coletor. Junte uma extremidade do eletroduto menor na lateral direita da caixa e a outra no cotovelo direito do coletor. Está pronto o aquecedor.

Como usar

Coloque o reservatório 50 centímetros acima do coletor, que deve estar preso ao chão com fita crepe para não escorregar. Para evitar o acúmulo de bolhas de ar no interior da placa, o lado direito deve ficar um pouco mais alto que o esquerdo. A inclinação em relação à superfície de apoio é de aproximadamente 20º. 
Desconecte a ponta superior do cano de 1 metro e, com uma mangueira ou funil, coloque água dentro dele. O líquido deve preencher o coletor até atingir o reservatório. Nesse momento, reconecte a ponta e coloque mais água na própria vasilha até encobrir os nipples. Quanto menor o volume do líquido, mais rápido será o aquecimento. No nível indicado, a temperatura varia entre 45ºC e 50ºC depois de uma hora e meia ou duas horas. 
O aquecedor solar didático atinge sua eficiência máxima com a placa preta direcionada para o norte geográfico.


Bibliografia: http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/pratica-pedagogica/aquecedor-solar-426116.shtml