Este projeto tem objetivo experimental, portanto não o aplicamos efetivamente em uma caixa d'água.
Finalidade
Economizar
energia elétrica, beneficiar o meio ambiente com uma reciclagem
direta sem qualquer processo industrial nos descartáveis, o projeto
do aquecedor solar com recicláveis tem como objetivo, conscientizar
a todos de que todas as embalagens pós-consumo podem ter aplicação
útil no lado social. Pela simplicidade do projeto, o mesmo vem sendo
implantado por ongs, universidades, empresas, clubes sociais, em
várias instituições e habitações de famílias de baixa renda.
Componentes
e suas funções
Os
coletores tradicionais utilizam tubos de cobre ou alumínio nas
colunas de absorção térmica, que substituímos por tubos e
conexões PVC, que torna o coletor menos eficiente. As garrafas PET
pós-consumo e as embalagens longa vida pós-consumo, substituem a
caixa metálica, o painel de absorção térmica e o vidro utilizado
nos coletores convencionais. O calor absorvido pelas embalagens longa
vida pós-consumo, pintadas de preto fosco, é retido no interior das
colunas de PVC. As garrafas PET pós-consumo têm como função
proteger o interior do coletor das interferências externas,
principalmente dos ventos e oscilações da temperatura, dando origem
a um ambiente próprio.
Materiais
Essa
quantidade de material utilizado equivale a uma pessoa. Se na casa
houver mais, basta multiplicar a quantidade de material com o número
de pessoas que têm na casa.
- 60
garrafas PET cristal de 2 litros (transparente) pós-consumo (dêem
preferência as da marca Coca Cola e Pepsi Cola, devido ao seu
formato cônico, PETs de outras cores não são recomendadas);
- 50
embalagens longa vida pós-consumo de 1 litro;
- 11
metros de canos PVC de 20 mm ½” ou 3 canos de ¾";
- 20
conexões T em PVC de 20 mm ½”.
As
embalagens longa vida pós-consumo e as garrafas PET devem ser
lavadas para evitar a proliferação de microrganismos e mal cheiro.
Ferramentas
Essas
ferramentas e peças independem do número de pessoas a utilizar o
aquecedor.
-1
fita de auto fusão ou borracha de câmara de ar;
- 1
litro de tinta fosca preta;
- 1
rolo ou pincel para pintura;
- 1
estilete;
- 1
martelo de borracha;
- 1
cola para tubos de PVC;
- 4
Conexão L (Luva) em PVC de 20 mm ½”;
- 2
tampões em PVC de 20 mm ½ ou de ¾”, se utilizar os canos de ¾".
Para evitar problemas, a qualidade de todos os materiais aplicados no projeto é fundamental. Fique atento, algumas formas de economia podem custar caro.
Para
aquecer a água de um banho para uma pessoa, necessita-se de um
aquecedor solar de 1 m2, para 4 pessoas o aquecedor seria
de 4 m2, e multiplicando por 4 a quantidade de garrafas
PET e embalagens longa vida pós-consumo, seria 240 garrafas PET e
200 embalagens longa vida pós-consumo.
Corte
dos materiais
PET
São
dois tipos de garrafas PET pós-consumo que utilizamos na construção
do aquecedor solar, dando preferência às garrafas transparentes
(cristal) lisas, cinturadas da marca Coca Cola e da marca Pepsi.
As
garrafas da marca Coca Cola deverão ser cortadas até 31 cm, e as da
Pepsi Cola 29 cm. Este corte corresponde com o início da garrafa, e
a parte de baixo não utilizaremos.
Cortamos a boca da garrafa, porque utilizamos os canos ¾" que não passavam por dentro da garrafa. Mas se você utilizar os de ½” não precisará cortar.
Dica: use o estilete no corte.
Porque
não o PET verde?
Como
a cor absorve calor, supostamente causará a degradação da garrafa
mais rapidamente, comprometendo a eficiência do aquecedor, razão
pela qual não a recomendamos.
Caso
existam poucas garrafas e entre elas algumas amassadas, há um método
muito simples para devolver seu formato original: adicione 100 ml de
água fria, tampe-a e aqueça-a no micro-ondas por 45 segundos. Ao
retirá-la do forno, gire a mesma na horizontal por uns 10 segundos,
molhando todas as paredes internas com a água que foi aquecida.
Deixe-a em pé e só depois com cuidado desenrosque a tampa
lentamente para liberar o vapor. Jogue a água fora e deixe a garrafa
esfriar sem a tampa. Não se recomenda utilizar água quente
diretamente porque a garrafa sem a pressão do vapor como
sustentação, ao receber a água quente deforma-se ainda mais.
Embalagem longa vida pós-consumo
As embalagens longa vida pós-consumo têm em sua composição, 5% de alumínio, 20% de polietileno e 75% de papel, o que dificulta sua coleta como apenas papel, exigindo portanto equipamentos especiais na separação desses três materiais. São poucas as empresas especializadas em tal processamento, o que desestimula os catadores.
A aplicação das embalagens neste projeto oferece excelentes resultados, pois a combinação dos três materiais evita que se deforme na temperatura a que serão submetidas, dentro das garrafas PET, ao contrário do papel comum. Vale lembrar que, quando vazias as caixas devem ser abertas na parte de cima lavadas e deixadas escorrendo água, caso contrário, teremos a formação de microrganismos e mal cheiro.
Para guardá-las você deve proceder com a planificação das mesmas, ou seja achatá-las, para tanto basta descolar as orelhas laterais em seus quatro cantos e apertar no corpo da embalagem, de modo a retirar o ar contido dentro de seu corpo, deixando-a pronta para os cortes e dobras, diminuindo assim o volume e ocupando menos espaço na estocagem.
Com o propósito de simplificar os cortes, cortamos os diversos tipos de cortes em 22,5 cm de altura. O corte de redução da altura deve ser feito na parte de cima por onde sai o leite ou líquido de seu interior para deixarmos a embalagem totalmente reta e sem cortes em suas paredes.
Do mesmo lado da embalagem faremos um novo corte de 7 cm na parte de baixo da caixa, depois do corte, será como se a embalagem ganhasse duas pernas. Esse corte servirá para o encaixe do gargalo da próxima garrafa PET.
Depois faça com que durante as dobragens a superfície lisa fique para cima e a que possui a emenda de cola da embalagem fique voltada para baixo.
Dobre as laterais da embalagem longa vida, como se fosse remontar a caixa original, aproveitando os vincos que já existem na mesma, e das abas que você acabou de dobrar, pegue as pontas e dobre novamente em diagonal, como se fosse para montar um aviãozinho de papel. Essas dobras vão se moldar a curvatura superior interna da garrafa PET, dando também sustentação à caixa mantendo-a reta e encostada quando for junto ao tubo de PVC.
Volte para a área onde você realizou o corte de 7 cm, pois será necessário realizar duas dobras, para que a base assuma o formato de um triângulo, assim, dobre as pontas em diagonal. No final do processo, a embalagem terá assumido um formato parecido com uma seta. Apontando para cima e um "buraco" na base em forma de triângulo.
Depois de ter feito todas as dobragens e cortes, deve-se pintar as embalagens longa vida, com a tinta preta fosca. A parte pintada é aquela que não possui as dobragens, ou seja, a parte lisa.
Canos de PVC
Os tubos das colunas do coletor solar, devem ser cortados de acordo com os tipos de garrafas PET pós-consumo que dispomos. Se você utilizar garrafas só da marca Coca Cola, o corte dos canos deve ser de 100 cm, e, se for somente da marca Pepsi Cola o corte é de 105 cm. Se você utilizar tanto as garrafas de Coca Cola quanto as de Pepsi Cola todos os tubos devem medir 105 cm, pois não deve haver diferença de tamanho. Como ocorreu no projeto, utilizamos tanto garrafas de uma como de outra marca.
A metragem é muito importante porque a variação de tamanho do tubo pode resultar em vazamentos de água ou mal encaixe das conexões entre as colunas.
É necessário o corte de dez tubos de PVC de 105 cm, para uma pessoa. Assim, para quatros pessoas será 40 tubos com essa medida.
Para garantir uma melhor eficiência os tubos podem ser pintados com a mesma tinta que foram pintadas as embalagens longa vida. No nosso projeto não pintamos, mas mesmo assim, tivemos bons resultados.
Os tubos de ¾" promoverão a ligação de uma coluna a outra, que serão
os “tubos de distanciamento” e devem ser cortados com 8,5 cm e
não necessitam ser pintados. Esta medida é padrão a todos os
coletores, não importando os tipos de garrafa utilizadas. Mas, caso
você queira melhorar o escoamento da água e construir os
barramentos superior e inferior mais reforçados do coletor solar,
pode-se aplicar conexões do tipo ‘T’ com redução de 25 mm ¾”
para 20 mm ½”, e os distanciadores entre colunas com tubos de 25
mm ¾” cortados com 8 cm.
Montagem
A montagem é
muito simples, se seguirmos a ordem na colocação dos componentes, e
tendo o cuidado de usarmos a cola para tubos de PVC, somente nos tubo
e conexões da parte superior do coletor onde circula a água quente. Na parte inferior devemos apenas encaixá-los com a ajuda de um martelo de borracha, o que facilitará a manutenção, se necessário, simplesmente desencaixando a barra inferior. Se fossem coladas teriam de ser cortadas, com a perda de todas as conexões e tubos de distanciamento.
Para formar o barramento superior, utilizaremos 5 conexões ‘T’ e 5 tubos de 8,5 cm. Cole um dos tubos a uma conexão ‘T’ a esta conexão a outro pedaço de tubo. Nesse processo é importantíssimo o alinhamento dos tubos. Utilize uma superfície plana para ajudar nessa tarefa, tubo mal alinhado resultará em vazamento durante o funcionamento do aquecedor solar.
Para formar o barramento inferior proceda da mesma forma que o barramento superior, simplesmente não utilizando a cola de PVC, e em seu lugar usar um martelo de borracha para apenas encaixar os tubos de conexões. É interessante utilizar um pedaço de madeira/ripa como apoio para não bater com o martelo diretamente nas conexões e nos tubos para evitar trincas, fissuras ou até mesmo quebrar as peças. Lembre-se que o alinhamento das conexões com os tubos é muito importante para evitar vazamentos.
Na próxima etapa
colaremos os tubos cortados na medida de 105 cm, nos ‘Ts’,
que compõem o barramento superior.
Proceda com o
encaixe das primeiras garrafas PET, cada uma em sua respectiva
coluna. Haverá garrafas onde não foi possível retirar todo o
rótulo ou cola na parte de baixo que ficará escondida e não
receberá luz solar diretamente e desse modo não comprometerá o
funcionamento do aquecedor.
Com as cinco colunas devidamente preenchidas com uma garrafa PET,
necessitamos agora posicionar a embalagem longa vida, que já foi
pintada e dobrada anteriormente.
Quando for
encaixar a embalagem longa vida pós-consumo, tomar o cuidado de
deixar o tubo de PVC por cima da embalagem, ou seja, a embalagem
longa vida pós consumo deve ficar atrás do tubo, com a face que foi
pintada de preto pra cima. E as dobras para trás. Repita o processo
até chegar o número de cinco garrafas.
Sempre que for
proceder com o encaixe de uma nova garrafa, segure o módulo pela
parte superior e encaixe a nova garrafa, para que as que já foram
pré-encaixadas anteriormente não saiam de alinhamento, nem sobrem
folgas entre as garrafas o que pode afetar o desempenho do aquecedor
mais tarde.
Lembramos que
cada coluna deverá ter cinco garrafas do mesmo formato e tamanho. Se
você dispõe de formatos diferentes de garrafas faça cada coluna
com um tipo e alterne na montagem dos módulos.
Devidamente
montada cada coluna, agora basta finalizar o módulo pela adição do
barramento inferior, que deverá ser apenas encaixado nas colunas com
o auxílio do martelo de borracha e de uma pequena ripa para absorver
a maior parte do impacto e não trincar ou quebrar os tubos e
conexões na hora do encaixe.
Não utilize cola
para o encaixe do barramento na parte inferior do módulo, ele deve
ser apenas encaixado para facilitar a manutenção do aparelho caso
seja necessário mais tarde.
Fita de Auto
Fusão
Agora que os
módulos estão prontos, certifique que todas as embalagens longa
vida estão alinhadas e voltadas para cima, e que não há nas
garrafas PET pedaço de rótulo ou cola que não esteja voltada para
baixo, se estiver tudo devidamente alinhado, aplique no bocal da
primeira garrafa que está encostado na conexão ‘T’ um pedaço
de fita de auto fusão. Essa fita isolará e colará o bocal da
conexão ‘T’ não permitindo que a coluna inteira se movimente.
Você também
pode substituir a fita de auto fusão por tiras de borracha (ex.:
câmaras de ar), sem perda de eficiência. Esse material evita a fuga
de calor do interior da coluna e impede que o vento gire as garrafas,
tirando as embalagens longa vida pós-consumo da posição voltada
para o Sol, comprometendo o rendimento do coletor solar.
Neste momento
podemos realizar o encaixe dos módulos para compor o aquecedor solar
como um todo. Lembre-se que a parte de cima deve ser colada e que a
parte de baixo deve apenas encaixada coma ajuda de um martelo de
borracha.
Agora temos um
aquecedor solar completo, com as colunas todas interligadas, e nas
extremidades do aquecedor temos o tubo de PVC aberto para ser
conectado à caixa de água, mas que no nosso caso não o fizemos por ser tratar apenas de um experimento.
Verifique em qual posição ficará o aquecedor, a partir disso você
pode tampar o cano inferior esquerdo do aquecedor com um tampão de
PVC, afim de que quando a água entrar no aquecedor, ela não escape
pela lateral. Faça o mesmo no tubo superior direito, pelo mesmo
motivo.
Referência Bibliográfica
SEMA, Governo do Paraná;
DESPERDÍCIO ZERO. 240-261 p.
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