O presente estudo propõe o uso de embalagens recicladas de PET na construção de um pré aquecedor solar de água para uso em casas populares. A finalidade do equipamento é elevar a temperatura da água fria da casa até a faixa de 30° a 40°C, resultando em uma economia através da redução da potência necessária para banho, e em elevação do conforto nos serviços domésticos. O equipamento mostrou ser capaz de reduzir pela metade o consumo de energia para aquecimento de água ao longo de um ano climático, e seu custo se paga nos seis primeiros meses de utilização através de economias nos gastos com eletricidade. A sua facilidade de construção torna-o candidato a ser mais um dos produtos manufaturados por pequenas indústrias de reciclagem, gerando benefícios sociais. Além de embalagens de PET, o coletor solar confeccionado utiliza embalagens de leite recicladas como superfície refletora.
O aquecimento solar de água é atualmente a melhor alternativa tecnológica para a produção de água quente. De acordo com a segunda lei da termodinâmica, que mensura a adequação da fonte energética à demanda, o uso de aquecedores solares de água é a maneira mais eficiente de se produzir água quente. No entanto, o equipamento continua sendo de pouco acesso aos segmentos menos abastados da população brasileira, a despeito do excelente clima que possuímos para o seu uso. Um aquecedor solar de água é um equipamento que circula água por uma superfície aquecida pelo sol e acondiciona esta água em reservatório termicamente isolado. Em dias com condições meteorológicas adversas, um sistema de aquecimento auxiliar, movido por uma outra fonte de energia (elétrica, a gás, outras), aquece a água à temperatura desejada pelo usuário.
Aplicações com uso especializado de energia solar aparecem no século XVIII. Em 1774, Joseph Priestly concentrou radiação solar sobre óxido de mercúrio. O resultado foi a geração de um gás, que segundo o cientista “faz uma vela queimar com mais brilho e um rato viver mais”. O cientista chamou este gás de “ar na mais alta perfeição”. Este experimento, na realidade, levou a descoberta do oxigênio. Contribuiu para que Lavoiser explicasse a combustão como reação com o oxigênio. Existe uma grande diversidade de tipos de sistemas de aquecimento de água. Existe uma grande variedade de coletores de energia solar para aquecimento de água. As duas principais famílias são a dos coletores concentradores e a dos coletores planos.
Os coletores concentradores utilizam mecanismos ópticos de refração ou reflexão para concentrar a radiação solar incidente em uma grande área sob uma pequena superfície absorvedora. Coletores que se utilizam da concentração óptica são usualmente mais caros, porém permitem que sejam obtidas temperaturas de aquecimento da água acima dos 100°C, o que é além do requerido para aquecimento de água residencial e comercial. Os coletores do tipo placa plana são os mais apropriados para obtenção de água residencial, e são utilizados neste trabalho. Um coletor de placa plana se constitui de uma superfície negra absorvedora de calor, de uma malha ou serpentina de tubos em condução térmica com esta superfície e de uma caixa com isolamento térmico inferior e (às vezes) lateral, que possui uma cobertura transparente superior, usualmente em vidro.
De uma forma sumária, a absorção de calor pelas placas planas ocorre da seguinte forma. Os raios solares incidem, através da cobertura de vidro. Parte da radiação é refletida por esta cobertura, e parte absorvida, esquentando-a. Mas a grande parte é refratada e incide sobre a superfície negra absorvedora. Esta se aquece e parte do calor é conduzido para a malha ou serpentina de tubos onde circula a água, que recebe este calor por convecção. A cobertura de vidro superior diminui as perdas de calor por convecção natural com o ar e é opaca à radiação de raios infravermelhos da superfície absorvedora (efeito estufa). Isto faz com que parte das perdas por radiação desta superfície seja irradiada de volta para a mesma. Abaixo da superfície negra e dos tubos, existe uma camada de material isolante térmico. Este conjunto é fechado em uma caixa, que também auxilia no isolamento térmico.
O PET é um material polimérico que possui transparência seletiva. É transparente à radiação solar visível e opaco aos raios infravermelhos. Diz-se que materiais com esta propriedade proporcionam o Efeito Estufa, essencial para o aprisionamento da radiação em um coletor solar, como foi mencionado. O tempo longo de degradação do PET quando sujeito aos intempéries, o torna apropriado à função de cobertura seletiva para uma placa de aquecimento solar. O coletor a ser proposto se constitui em um tubo ou malha de tubos de polietileno negro envolvido por garrafas PET com o fundo cortado. Abaixo deste conjunto existe um painel feito de embalagens de leite unidas com cola, com a superfície aluminizada voltada para cima.
Fonte: http://www.abepet.com.br/eco_pet2001_b.asp
acesso em janeiro de 2003
