Medidas das eficiências térmicas em aquecedores solares: uma alternativa complementar para o ensino de conceitos de física para estudantes das engenharias

Abstract

O presente trabalho descreve a construção de dois coletores solares planos visando um estudo comparativo da eficiência térmica entre eles em função das velocidades do vento. Um coletor foi feito com materiais de baixo custo e de fácil acesso à população, enquanto o outro é um coletor de metal à venda no mercado. O trabalho teve como meta aliar o ensino de física ao conhecimento envolvido na construção e funcionamento de um sistema de aquecimento solar de água. Trabalhou-se de forma prática com os conceitos de temperatura, irradiação solar, calor, eficiência térmica, dentre outros. Para tanto, desenvolveu-se um sistema automático de medidas de temperaturas, radiação solar e velocidade de vento, intermediadas por microcontroladores interfaciados com um microcomputador. Realizou-se o levantamento das curvas-respostas dos coletores devido a influência da velocidade do vento incidente, para medidas das suas eficiências térmicas por absorção de energia solar. Constatou-se que o coletor de metal é 14,4% mais eficiente que o de baixo custo.