MANUAL EXPERIMENTAL DE INSTRUÇÃO DE
MANUFATURA E USO DO

ASBC DE PORTE MÉDIO PARA AGRICULTURA E ENTIDADES ASSISTENCIAIS
VOLUME DE 1000 LITROS

Elaborado por SoSol - Sociedade do Sol

ASBC instalado no IPEC - Instituto de Permacultura e Ecovilas do Cerrado brasileiro
Foto do monitor Mauro Rocha

VERSÃO - FEV 2008
A equipe da SoSol agradece o envio de observações e críticas para o rápido enriquecimento do presente manual.

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Sociedade do Sol  -  Manual do ASBC de Porte médio de 1000 litros

Sumário

INTRODUÇÃO

APLICAÇÃO E CUSTOS

ESTRUTURA DO ASBC DE 1000 LITROS

MONTAGENS POSSÍVEIS COM SISTEMAS INDEPENDENTES DE 5 COLETORES CADA
1 – No caso da existência de um grande telhado
2 – No caso da existência de um telhado menor
3 – No caso da existência de uma laje

OBSERVAÇÕES GERAIS

OBSERVAÇÃO INICIAL

O presente manual só pode ser compreendido e aplicado com a prévia leitura e assimilação do Manual de Manufatura do ASBC, encontrado em: www.sociedadedosol.org.br => como fazer => manuais, do qual este manual é parte integrante. Ele só não foi integrado para evitar um arquivo excessivamente grande.

INTRODUÇÃO

O aquecedor solar de água de 1000 litros é praticamente o limite para a circulação natural da água usando-se cerca de 10 coletores. Com mais de 1000 litros, mais coletores são necessários, iniciando-se a obrigação do uso de moto-bombas e controles eletrônicos, sinônimos de mais custos e e de mais manutenção.

APLICAÇÃO E CUSTOS

A aplicação prevista para o ASBC de 1.000 litros, é o fornecimento de água quente para entidades como creches, asilos, internatos, escolas, academias, quartéis, lares assistenciais, etc. assim como para o homem do campo que passa a ter uma inovadora ferramenta para simplificar seu dia a dia. Em creches, os 1000 litros podem servir para banhar de 30 a 50 crianças. Em entidades de assistência de 20 a 40 residentes maiores.

Este ASBC se paga em poucos meses, usando como base de cálculo o custo da energia elétrica. E para o homem do campo, que não conta com apoio elétrico, o custo do metro cúbico de água quente é menor do que 1/30 do custo da energia elétrica utilizada para o mesmo aquecimento. Este número se baseia no custo diário do ASBC 1000 litros, admitindo uma vida de 10 anos e um valor de implantação R$ 1000,00.

ESTRUTURA DO ASBC DE 1000 LITROS

O ASBC de 1000 Litros tem exatamente os mesmos princípios do ASBC residencial, tal como descrito nas páginas do Manual de Manufatura do ASBC. Para aumentar a eficiência do seu aquecimento, seus 10 coletores foram quebradas em dois conjuntos independentes de 5 coletores cada. Esta quebra permite evitar custos adicionais que viriam do uso de tubos e componentes de dimensão superiores a 32 mm, dimensão padrão dos tubos usados no ASBC.

O sistema foi desenvolvido no decorrer de 2005/2006. O alvo foi o de manter no sistema de 1000 litros e 10 coletores a mesma eficiência térmica de um sistema de 200 litros com dois coletores. Isto é: Vazão 5 vezes superior ao de 200 litros e diferença de temperatura entre entrada e saída da caixas iguais nos dois sistemas.

A variável estudada para se conseguir o alvo foi a altura que distancia a linha central do coletor do ponto do retorno da água quente à caixa: No sistema de 2 coletores e com reservatório de 200 litros, a distância vertical entre um ponto da linha central do coletor e o ponto de retorno da caixa é (sugerido) de 60 cm. Ver no manual de manufatura do ASBC. Para que o sistema de 1000 litros se aqueça tal como acontece no sistema de 200 litros, a distância vertical equivalente encontrada foi de 140 cm.

1 – No caso da existência de um grande telhado:
Esta disposição permite que possamos instalar duas fileiras superpostas de 5 coletores cada.
Neste caso, a distância vertical de 140 cm é medida a partir do ponto médio entre as duas fileiras.
Não esquecer da inclinação lateral das fileiras dos coletores para evitar acúmulo de ar em algum ponto do sistema.
Procurar manter o comprimento dos tubos entre os pontos 4 e 5 o menor possível, respeitando a cota de 140 cm. Estes dois tubos de retorno sempre devem ser isolados termicamente para evitar desnecessárias perdas térmicas.

2 – No caso da existência de um telhado menor:
Esta disposição nos permite instalar duas fileiras de coletores, mas na mesma altura.
Neste caso, a distância vertical de 140 cm é medida a partir da linha central de um dos coletores de um dos dois conjuntos de 5 coletores. Se possível aquele que entrega a água ao tubo de retorno.
Não esquecer da inclinação lateral das fileiras dos coletores para evitar acúmulo de ar em algum ponto do sistema. Veja figura a seguir.
Procurar manter o comprimento dos tubos entre os pontos 4 e 5 o menor possível, respeitando a cota de 140 cm. Estes dois tubos de retorno sempre devem ser isolados termicamente para evitar desnecessárias perdas térmicas.

3 – No caso da existência de uma laje:
Esta disposição nos permite fazer a instalação de duas fileiras, uma frente à outra. A laje permite que se realize a inclinação correta dos coletores (Latitude Local mais 10 graus, que seria, por exemplo, em S. Paulo 23 + 10 = 33 graus), além de um direcionamento correto para o Norte Verdadeiro.
Cuidado a ser tomado é o afastamento das duas fileiras que deve ser de no mínimo de 60 cm, o que evita que no inverno a fileira dianteira crie sombra sobre a fileira de traz.
Não esquecer da inclinação lateral das fileiras dos coletores para evitar acúmulo de ar em algum ponto do sistema.
Neste caso, face aos tubos horizontais de saída e de retorno mais longos, permitir uma elevação de 2 cm por metro de tubo, evitando também acúmulo de ar nos próprios.
Procurar manter o comprimento dos tubos entre os pontos 4 e 5 o menor possível, respeitando a cota de 140 cm. Estes dois tubos de retorno sempre devem ser isolados termicamente para evitar desnecessárias perdas térmicas.

OBSERVAÇÕES GERAIS

1) – EXPLICAÇÕES GERAIS sobre os componentes do ASBC

CAIXA TÉRMICA
a - entrada de água (água fria da rua)
b - bóia para controlar o nível de água na caixa d’água
c - ladrão (segurança contra transbordamento)

COLETOR
3 - entrada de água fria no coletor
4 - saída de água aquecida no coletor

RESERVATÓRIO (caixa d’água térmica)
1- entrada de água fria (água fria da rua) no reservatório (com redutor de turbulência)
2 - saída de água fria do reservatório para o coletor
5 - entrada de água aquecida no reservatório (retorno)
6 - saída de água aquecida do reservatório (com bóia tipo pescador)

2) - Como em sistemas de porte médio todas as dimensões são maiores, sugere-se isolar termicamente os tubos de retorno, de ponta a ponta. Em dias frios ou de vento, estes tubos, se expostos, representam uma grande fonte de perdas térmicas.

3) – Como a caixa cheia de 1000 litros é mais pesada do que um carro médio, sugerimos com ênfase procurar apoio de profissional do ramo para analisar o local correto de instalação da caixa assim como a forma de montar a base da caixa.

4) – Sempre realizar o isolamento térmico da caixa. No inverno isto é de muita importância.

5) – A distância vertical sugerida de 140 cm pode ser alterada. Ser for um pouco a mais, a circulação será melhor. Se for um pouco a menos, a circulação não será tão boa. Mas sempre haverá aquecimento e resultados positivos para os usuários.

6) – Na impossibilidade de conseguir uma distância vertical de 140 cm, existe uma simples fórmula de redução das perdas nos tubos de saída e de retorno para os coletores:
Substituir os cotovelos de 90 graus por curvas de 90 graus. São componentes mais caros que porém reduzem substancialmente as perdas, acelerando a velocidade da circulação.
Para conhecer melhor os detalhes das perdas representadas por componentes de PVC, entre em:
Site => projeto ASBC => dicas técnicas => DICA 05

7) - Na eventualidade da necessidade de mais água quente, o conceito aqui apresentado, o da operação conjunta de sistemas de 5 coletores cada, pode ser ampliado.
Por exemplo, uma caixa de 1500 litros, receberá 3 conjuntos de 5 coletores cada.
Uma caixa de 2000 litros, receberá 4 conjuntos cada.
O momento para a introdução da circulação forçada, com moto-bomba e sensores de medida de diferença de temperatura entre coletores e caixa de água, fica a cargo do usuário que estudará qual a opção mais conveniente. Vantagens deste sistema são por exemplo a eliminação das cotas de 140 cm e dos múltiplos tubos de saída e retorno.

Aquecedor Solar de Baixo Custo, ASBC,
Projeto da Sociedade do Sol, sediada no CIETEC Centro Incubador de Empresas Tecnológicas da USP.
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