SISTEMA SOLAR TÉRMICO - COMO FUNCIONA E PARA O QUE SERVE?

 

António Pinto

PÉRGOLA: O AR CONDICIONADO NATURAL DA SUA CASA! (sem gastar energia)

 Uma pérgola com plantas trepadeiras funciona como um ar-condicionado no verão e um aquecedor no inverno, só com a ajuda do sol e da sombra.

No verão: sombra + frescor

A cobertura de folhas bloqueia o sol forte e deixa o espaço mais fresco.

Fora: 35°C | Embaixo da pérgola: ~26°C

O ar quente sobe entre as folhas, melhorando a ventilação.

No inverno: mais luz + calor passivo

Quando as folhas caem, o sol entra direto e aquece o ambiente.

Fora: 6°C | No espaço: ~15°C

A luz ajuda a aquecer o terraço e até o interior da casa.

Clima natural o ano todo

Refresca no calor e aquece no frio.

Economia de energia

Menos ventilador, menos ar-condicionado, menos aquecedor

Resumo: uma pérgola vegetal bem posicionada vira um regulador térmico natural, simples e sustentável. 

Ângela Resende

COMO FUNCIONA UM FOGÃO A LENHA COM RECUPERAÇÃO DE CALOR

Componentes do sistema:

Câmara de combustão

A lenha queima e gera calor intenso. Os gases quentes são direcionados para o sistema, em vez de sair direto pela chaminé.

Duto de passagem

A fumaça quente percorre um caminho mais longo, transferindo calor para as paredes internas antes de sair.

Saída de fumaça

Após perder boa parte do calor, os gases sobem pela chaminé com menor temperatura e mais eficiência.

Labirinto interno de calor

Os gases circulam em curvas internas, aquecendo a massa do equipamento e prolongando a liberação de calor no ambiente.

Base aquecida

O calor acumulado é liberado lentamente, mantendo o espaço aquecido por horas mesmo após o fogo apagar.

Um detalhe de projeto transforma lenha em conforto duradouro, com menos consumo e mais eficiência térmica.

António Pinto

TUNEL DE AR ENTERRADO

Como funciona o aquecimento por Túnel de ar enterrado.

Simples e sustentável.

CÁLCULO DO RENDIMENTO DE UM SISTEMA TÉRMICO

 

Numa instalação solar de aquecimento de água, a energia da radiação solar absorvida na superfície das placas do coletor é transferida sob a forma de calor, por meio de um fluido circulante, para a água contida num depósito, como se representa na figura.

A variação da temperatura da água no depósito resultará do balanço entre a energia absorvida e as perdas térmicas que ocorrerem.

Nesta instalação solar de aquecimento de água para consumo doméstico, os coletores solares ocupam uma área total de 4,0 m².

Em condições atmosféricas adequadas, a radiação solar absorvida por estes coletores é, em média, 800 W / m².

Considere um depósito, devidamente isolado, que contém 150 kg de água. Verifica-se que, ao fim de 12 horas, durante as quais não se retirou água para consumo, a temperatura da água do depósito aumentou 30 ºC.

Pretende-se calcular o rendimento associado a este sistema solar térmico.

Considere c (capacidade térmica mássica da água) = 4,185 kJ kg^–1 ºC^–1

 

RESOLUÇÃO:

• A = 4,0 m²
• I = 800 W m^-2
• Δt = 12 h = 12 x 3600 s ⇔ Δt = 4,32 x 10⁴ s
• m(H₂O) = 150 kg;
• ΔT = 30 ºC
• c(H₂O) = 4,185 kJ kg^-1 ºC^-1 = 4,185 x 10³ J kg^-1 ºC^-1

⇒ A energia disponível, E_dispon, para o aquecimento da água não é mais do que a energia solar absorvida pelo coletor durante as 12 h.

• E_dispon = I x A x Δt = 800 x 4,0 x 4,32 x 10⁴  = 1,38 x 10⁸ J

⇒ A energia utilizada, E_útil, no aquecimento dos 150 kg de água, isto é, a energia transferida como calor para a água,  :

• E_útil = Q = m(H₂O) c(H₂O) ΔT = 150 x 4,185 x 10³ x 30 J = 1,88 x 10⁷ J

⇒ O rendimento, h, associado ao sistema é:

⇒ O rendimento do processo de aquecimento é de 13,6%.

António Pinto

 

 

COMO FUNCIONAM AS TURBINAS EÓLICAS

 

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