Medidas das Eficiências Térmicas em Aquecedores Solares: Uma Alternativa Complementar ao Ensino de Física

R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 99 httpsperiodicosutfpredubrrbect Medidas das eficiências térmicas em aquecedores solares uma alternativa complementar para o ensino de conceitos de física para estudantes das engenharias RESUMO Júlio César Penereiro jcppuccampinasedubr 0000000156394318 Pontifícia Universidade Católica de Campinas PUCSP Campinas São Paulo Brasil 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 Trabalhouse de forma prática com os conceitos de temperatura irradiação solar calor eficiência térmica dentre outros Para tanto desenvolveuse um sistema automático de medidas de temperaturas radiação solar e velocidade de vento intermediadas por microcontroladores interfaciados com um microcomputador Realizouse o levantamento das curvasrespostas dos coletores devido a influência da velocidade do vento incidente para medidas das suas eficiências térmicas por absorção de energia solar Constatouse que o coletor de metal é 144 mais eficiente que o de baixo custo PALAVRASCHAVE Medida de eficiência Influência do vento Aquecedor solar de baixo custo Sistema fechado em aquecedores solares R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 100 INTRODUÇÃO Um dos problemas que caracteriza a sociedade é o grande desperdício de energia Esse consumo desenfreado de energia traz como consequência uma preocupação constante na produção eou geração em grande escala acarretando uma crescente degradação do meio ambiente Conscientizar a população a respeito desses problemas e buscar por fontes alternativas de energia são processos importantes mas que invariavelmente podem ocorrer de forma muito lenta O ideal seria incluir uma política educacional que conscientizasse os cidadãos com relação às questões energéticas e ambientais Várias discussões em torno de energias alternativas têm sido alvo de debates devido à preocupação com a demanda energética mundial que está a caminho da saturação do alto custo e da escassez Nos dias de hoje há um interesse na energia solar em virtude das suas diversas vantagens É disponível pelo menos em certa medida em qualquer parte do mundo em contraste com os combustíveis fósseis carvão mineral gás natural e petróleo e nucleares A energia solar em si não custa nada e é imune às flutuações dos preços das outras formas de energia Pode ser usada de várias formas para fornecer eletricidade calefação resfriamento transporte iluminação e potência mecânica A maioria dos métodos de uso da energia solar mas não todos geram poucos problemas ambientais ANEEL 2013 No entanto a energia solar também tem algumas desvantagens Não é fortemente concentrada embora seja possível coletar energia solar suficiente para algumas aplicações importantes em áreas pequenas de terreno ou de coberturas ou de paredes Além disso é uma energia intermitente com o fluxo interrompido pelas noites e pelos dias nebulosos Porém com a tecnologia atual já existem formas convenientes e muitas vezes baratas de armazenála durante estes períodos Infelizmente sistemas a base de energia solar requerem um investimento de capital elevado entretanto os custos de amortização são com frequência mais que superados pela economia nos preços da energia Os sistemas de aquecimento de água empregando energia solar tiveram sua reputação abalada por um lado devido ao acesso de pessoas com pouca credibilidade no ramo e por outro pelos elevados custos apresentados por aqueles que primavam por produtos de melhor qualidade Atualmente somente é possível ter um sistema de aquecimento de água com o uso de coletores solares instalados em residências fazendo investimentos que retornarão em longo prazo isto é em quase três a quatro anos Neste sentido tornase importante desenvolver produtos que viabilizem o uso da energia solar térmica para o consumidor através de uma visão econômica de mercado A iminência de um problema de crise energética no Brasil aumenta juntamente com o crescente consumo que o país vem apresentando decorrente em parte do aumento populacional e do aumento do padrão de vida de algumas classes sociais A procura por fontes energéticas alternativas parece ser uma opção para que os brasileiros possam produzir a totalidade da energia aqui consumida Não obstante o uso de aquecedores solares em habitações populares e o incentivo ao uso de sistemas que utilizam a energia solar em edificações em geral constituemse nas medidas de curto prazo mais apropriadas para iniciar um processo do uso de energias limpas e renováveis com alcance social e econômico ELETROBRÁS 2007 R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 101 Do ponto de vista do Ensino de Ciências o momento atual é bastante propício para se discutir cada vez mais a questão energética dentro e fora da sala de aula principalmente aquelas que buscam incentivar as pessoas a usarem outras formas de energias renováveis como a solar eólica dentre outras Neste contexto as disciplinas de Física possuem uma importante contribuição a dar em particular no ensino das Engenharias pois além de transmitirem o conhecimento da ciência Física devem preparar seus estudantes para atuar de modo fundamentado consciente e responsável diante das necessidades e dos limites impostos pela vida atual Assim entendese que o Ensino de Ciências também deve ser pautado na motivação em encontrar soluções arrojadas além de incentivar o uso de fontes de energias renováveis Principalmente agora com a possibilidade da aplicação de novas tecnologias na geração de energia renovável o que pode representar num importante vetor de desenvolvimento social e econômico para diferentes comunidades isoladas ou não de diversas regiões do país Este tipo de iniciativa é fundamental para as estratégias que buscam a partir do comportamento das pessoas a sustentabilidade do desenvolvimento além da democratização do acesso à energia em suas formas mais adequadas A contrapartida de tipo de ação pode estar relacionada a geração de novos empregos a melhoria da qualidade de vida de milhares de cidadãos o melhor uso das dimensões continentais e da diversidade de fatores sociais econômicos e ambientais inerentes ao Brasil A necessidade de se criarem incentivos ao uso de aquecedores solares para substituírem os tradicionais chuveiros elétricos nos motivou a desenvolver o presente trabalho Objetivando a identificação de suas características técnicas e seus parâmetros físicos trabalhouse com dois aquecedores diferentes com coletores solares planos um didático de baixo custo feito a partir de perfis extrudados e canos de PVC cloreto de polivinila e outro feito em metal disponível no mercado e comumente usado em residências e comércios Ambos foram construídos e interligados sobre uma bancada de ensaios onde dados experimentais puderam ser coletados Visando medir as eficiências térmicas desses aquecedores instalaramse sensores digitais de temperaturas em posições estratégicas do fluxo de água além de um Solarímetro e um Anemômetro todos acoplados e controlados por um microcomputador para aquisição automática de dados Essas facilidades permitiram inferir estimativas das eficiências térmicas totais dos dois equipamentos em ensaios independentes e através das curvas de respostas foi possível comparar essas medições e o desempenho de cada equipamento A proposta aqui apresentada tem o objetivo de motivar e encorajar professores e grupos de estudantes dos diferentes cursos de Engenharias mas que também pode ser adotada em escolas do Ensino Médio a usarem uma das formas de energia renovável a energia solar Mostrase que é possível construir em sua instituição ensino ou até mesmo na sua residência um pequeno aquecedor solar de água que emprega materiais de baixo custo Tratase de uma proposta ousada no sentido de além do uso de materiais de baixo custo empregar dispositivos que visam obter medidas de parâmetros físicos para caracterizar a eficiência térmica do equipamento Neste contexto a presente proposta pode ser usada para entender e estudar os processos físicos relacionados à termodinâmica radiação eletromagnética e de um corpo negro lei de StefanBoltzmann campo magnético R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 102 terrestre os movimentos da Terra as estações do ano o efeito estufa e o aquecimento global além de ao mesmo tempo valorizar o uso da energia solar Alguns trabalhos visando a determinação da eficiência térmica com coletor de baixo custo foram também realizados por outros autores NIEMEYER 2006 PEREIRA et al 2006 NETTO 2006 no entanto essas ações abordam linhas de pesquisas diferenciadas da aqui apresentada METODOLOGIA O trabalho foi realizado no Centro de Ciências Exatas e de Tecnologias CEATEC da PUCCampinas São Paulo Para implementação do mesmo foram desenvolvidos dois equipamentos de aquecimento de água por meio da energia solar empregando o tipo passivo direto para o sistema hidráulico Nele a água é aquecida diretamente pelos painéis solares interligados e sua circulação é realizada por termossifão ou seja a diferença de densidade devido à variação de temperatura entre os painéis e o reservatório provoca um gradiente de pressão que coloca o fluído em movimento O primeiro equipamento foi construído de forma artesanal sendo a montagem da parte principal do coletor solar plano feito perfis extrudados de PVC e sem cobertura de vidro No segundo equipamento utilizouse um coletor de padrão metálico alumínio e cobre existente no mercado porém neste caso todo sistema de coleta de radiação solar foi envolvido com uma cobertura de vidro para provocar um efeito estufa interno As montagens desses equipamentos em particular do coletor solar de PVC sobre uma bancada de ensaios bem como dos sistemas hidráulico e de aquisição de dados são discutidos em detalhes nas seções subsequentes MONTAGEM DOS COLETORES SOLARES Os perfis extrudados de PVC desenvolvido pela Indústria de Plásticos TWB Ltda compõe a parte principal do coletor solar plano de baixo custo A montagem realizada de forma artesanal empregou tubos de PVC com diâmetro de ¾ de polegada que foram cortados longitudinalmente de forma que as abas dos perfis de PVC pudessem ser dobradas para dentro ou até mesmo quebradas quando necessário sendo fixados com um adesivo epóxi marca Araldite Figura 1a e 1b Este processo apresenta como vantagem o baixo custo para pequenas quantidades mas possui como desvantagem a baixa estanqueidade das bordas pelo fato de serem coladas O passo seguinte à montagem foi lixar a superfície do coletor plano Figura 1c e com um rolo para garantir uma camada de tinta mais espessa foi pintado dando três demãos com tinta esmalte sintético de cor preta fosca Figura 1d O dispositivo apresenta facilidade no seu transporte devido as suas dimensões 189 m X 090 m e ao seu peso aproximadamente 237 kg Após todos os cuidados inerentes do processo de montagem artesanal o coletor solar plano de baixo custo encontrouse pronto para ser instalado ao sistema hidráulico R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 103 Figura 1 a Processo de montagem dos perfis extrudados acoplado ao cano de PVC b Colagem do cano com a cabeça do coletor c Lixamento e montagem do perfil após colagem das peças d Pintura dos perfis antes de fixálos na bancada móvel a b c d Vale ressaltar que como citamos anteriormente o coletor testado no presente trabalho foi fabricado da maneira artesanal sendo que durante este processo verificouse por intermédio de um estudo bibliográfico sobre o assunto que a entidade intitulada Sociedade do Sol1 também desenvolve coletores fabricados da maneira alternativa e nos mesmos padrões que se desenvolveu este trabalho Porém o processo de desenvolvimento está voltado para atender as necessidades de abastecimento de pessoas de baixa renda e não para o estudo que aqui se objetivou realizar Principalmente devido à resistência e durabilidade o padrão comercial de coletores solares emprega materiais metálicos como o alumínio e cobre Além desses utilizase vidro normalmente de espessura entre 80 a 100 mm na face voltada para o Sol para criar um ambiente que permita a conservação da radiação solar coletada Nesse trabalho empregouse um coletor metálico desenvolvido pela Empresa Atual Ind e Com de Aquecedores Solares Ltda modelo Standard Master Plus Esse dispositivo possui dimensões são de 182 m X 091 m e peso de aproximadamente 1475 kg Como se constata as dimensões desse equipamento e o de baixo custo feito em PVC são equivalentes o que propiciou realizar um estudo comparativo entre ambos A BANCADA DE ENSAIOS Visando a realização de ensaios experimentais decidiuse construir uma montagem utilizando um reservatório plástico constituído de uma caixa dágua em PVC com capacidade de 100 litros mas com isolamento térmico Esse isolamento compõese de paredes internas em placas EPS poliestireno expandido tudo revestido com plástico negro Esse dispositivo foi instalado em série com as placas dos coletores solares como está mostrado na Figura 2 O sistema foi alimentado com água da rede hidráulica sendo o fluxo hídrico controlado por uma boia dágua de uso comum por válvulas de agulha e por registros de esfera R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 104 Figura 2 Vista da bancada de ensaios em seu formato na fase de construção com os dois coletores solares interligados o reservatório d água e um dos dispositivos empregados para aquisição de dados Para as tubulações da bancada de ensaios foram usados tubos de ½ polegada conexões e registros em PVC pois esses materiais são de fácil aquisição apresentam baixo custo e possuem boa flexibilidade facilitando montagens em curvas e desníveis A única exceção foi realizada junto à tubulação próxima aos coletores onde nesses casos foram usadas tubulações maleáveis empregando conduite plástico negro Os dois coletores foram fixados sobre um telhado confeccionado por telhas produzidas com resíduos de fibras vegetais e betume marca Onduline dimensões de 200 m X 250 m Por sua vez esse telhado foi fixado a uma bancada metálica que permite ajustes do ângulo de incidência da radiação solar Para oferecer uma menor variação do fluxo de radiação ao longo do ano todo sistema foi ajustado e direcionado para o norte geográfico empregando o método do gnômon isto é uso de um ponteiro que marca a altura do Sol pela direção da sombra projetada OLIVEIRA FILHO SARAIVA 2004 Ao mesmo tempo devido a latitude em que se encontra a cidade de Campinas SP empregouse uma inclinação de 31 em relação a horizontal A imagem da Figura 2 mostra alguns detalhes da bancada de ensaios com os dois coletores solares instalados em série sobre ela além de toda de parte da instrumentação para aquisição de dados que será descrita a seguir O SISTEMA DE AQUISIÇÃO DOS DADOS Visando as determinações das eficiências térmicas dos coletores solares realizouse a instrumentação da bancada de ensaios Foram empregados seis sensores digitais de temperaturas modelo DS1820 faixa de medida 55C a 125C precisão de leitura 05C fabricante Dallas Semiconductor DALLAS 2013 acoplados a uma placa controladora especialmente desenvolvida conectada na entrada RS232 de um microcomputador tipo PC Figura 3a Previamente e de forma separada realizouse a calibração de cada sensor através da comparação do sinal adquirido pela leitura no monitor do microcomputador com o valor lido num termômetro de mercúrio empregando um Becker contendo água que foi aquecida de maneira controlada por meio de um aquecedor elétrico manual Foram feitas cinco medições para cada um dos quatro valores de temperatura ensaiados Uma análise de regressão permitiu a obtenção de uma curva linear de calibração dos valores das temperaturas versus o tempo R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 105 para cada sensor empregado Figura 3b Por meio desse tipo de gráfico foi possível certificar que os todos os sensores DS1820 usados no trabalho são de boa qualidade e estão operando em condições ideais para os intervalos de temperaturas que o equipamento de aquecimento solar de água deve estar operando garantido desta forma que as medidas lidas por cada sensor sejam coerentes Após a devida calibração cada sensor foi inserido no circuito hidráulico por meio de um tubo de PVC no formato de T com tampa rosqueada pela qual foi feito um furo para a inserção do dispositivo de medição Para promover a estanqueidade do furo por onde passa a fiação do sensor foi empregada uma cola epóxi Araldite A homogeneização da temperatura da água quando em contato com o sensor é feita através do próprio circuito hidráulico devido ao turbilhonamento ocorrido na entrada e na saída pela movimentação do fluido devido à convergência dos fluxos de cada duto do perfil de PVC Durante cada ensaio experimental as temperaturas foram medidas continuamente através de sensores de temperatura Figura 3 a Placa do sistema de aquisição de dados dos sensores de temperatura b Curva de calibração de um dos sensores de temperaturas O valor do coeficiente de determinação R2 revela a confiabilidade das medidas dos sensores quando comparadas com as leituras de um termômetro analógico de mercúrio a b Para avaliar a eficiência térmica de um coletor solar devese conhecer a energia solar efetivamente absorvida pela superfície do mesmo Neste caso é recomendável utilizar um medidor de radiação solar No presente trabalho optou se por medir essa radiação com um Solarímetro ou pirômetro modelo CMP22 intervalo espectral 200nm a 3600nm intervalo da radiação solar 0 a 4000 Wm2 resolução de 50 Wm2 precisão de 5 fabricante Kipp Zonen KIPP ZONEN 2012 instalado ao lado do coletor solar como mostrado na Figura 4a Calibração dos Sensores y 10098x 06166 R2 09894 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura Termômetro Hg oC Temperatura dos Sensores oC R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 106 Como a ação do vento também é um fator importante na determinação da eficiência de um aquecedor solar uma vez que este dispositivo fica normalmente exposto ao ar livre decidiuse medir a velocidade do vento incidente na bancada de ensaios Para tanto foi utilizado uma estação meteorológica automática com Anemômetro de conchas da marca modelo WS2080A wireless intervalo de operação 0 a 50 ms precisão de leitura de 004 ms direção do vento 0 360 faixa de temperatura para operação 40 a 65C fabricante Ambient Weather AW 2013 também montado ao lado dos aquecedores como mostrado na Figura 4b Figura 4 Detalhes do posicionamento final do a Solarímetro e b Anemômetro colocados sobre e ao lado da bancada de ensaios respectivamente a b Além desses dispositivos no sentido de estabelecer uma quantidade de vento com velocidade controlada utilizouse um ventilador elétrico de grande porte marca Muntler com dimensão de 140 x 140 m Este dispositivo foi conectado a um gerador de frequências possibilitando o controle da velocidade de rotação do motor e consequentemente a velocidade do vento incidente na bancada de ensaios Tanto o Solarímetro como o Anemômetro foram calibrados obedecendo as informações contidas nos manuais técnicos desses respectivos equipamentos Ambos foram conectados a um microcomputador tipo PC usando uma placa microcontroladora de comunicação do tipo ARDUINO modelo Duemilanove 2009 AVR ATmega328 ARDUINO 2012 o que possibilitou registrar todas medições durante cada ensaio experimental Além desses dispositivos de medições informações relativas à temperatura ambiente umidade relativa do ar precipitação pluviométrica e pressão atmosférica foram coletadas de hora em hora ao longo de cada ensaio por intermédio dos dados fornecidos via online no sistema do CEPAGRIUNICAMP na Estação Meteorológica Automática Campus UNICAMP por meio do acesso direto encontrado no endereço eletrônico wwwcpaunicampbr Esse centro de pesquisa foi escolhido por se encontrar a menos de 3 km do local onde foi instalada a bancada de ensaios favorecendo as comparações de dados climáticos no momento das medições experimentais Para o controle dos instrumentos descritos acima e a aquisição dos dados das grandezas físicas de interesse foi desenvolvido um procedimento computacional específico para o reconhecimento dos sensores de temperaturas do Solarímetro e do Anemômetro Adicionalmente o citado procedimento registra as leituras das medições efetuadas por esses dispositivos Desenvolvido em programação PYTHON e utilizando o ambiente de desenvolvimento ECLIPSE o procedimento R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 107 computacional reconhece cada dispositivo empregado através das portas USB para o ARDUINO e RS232 para a placa microcontroladora dos sensores de temperaturas Além de reconhecer o sinal de cada dispositivo interpreta o valor da medição num determinado instante e constrói o gráfico bem como atualiza um arquivo de dados contendo informações do horário e os valores de todas as medições das temperaturas velocidade de vento e radiação solar todas realizadas em intervalos de tempo prédefinido Todas as medições realizadas foram armazenadas em arquivos do programa Microsoft Excel para posteriormente serem elaborados os gráficos relacionando a eficiência térmica do coletor solar Um exemplo da tela do sistema de aquisição dos dados em operação está mostrado na Figura 5 Na figura é possível identificar os gráficos gerados por cada sensor de temperatura à esquerda e ao centro pelo Solarímetro em cima à direita e pelo Anemômetro no meio e à direita A medida e o cálculo da eficiência térmica instantânea de cada aquecedor solar empregado estão visíveis na figura posicionados abaixo e à direita juntamente com as informações do CEPAGRIUNICAMP Todas essas informações são importantes para o posterior processo de redução de dados Figura 5 Ilustração da tela do programa PYTHON para o procedimento de aquisição de dados dos coletores solares num determinado ensaio experimental RESULTADOS EXPERIMENTAIS Embora o objetivo de um aquecedor solar seja apenas o de obter água aquecida no reservatório para uso doméstico eou industrial os coletores solares montados sobre a bancada de ensaios descrita acima têm como objetivo específico o de realizar medições quantitativas para inferir suas eficiências térmicas As seções seguintes têm o intuito de expor como esses procedimentos foram realizados a partir de vários ensaios experimentais R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 108 ANÁLISE DAS EFICIÊNCIAS DOS COLETORES SOLARES Os ensaios e as coletas das medidas de temperaturas da radiação solar e do vento incidente nos coletores solares sobre a bancada atuando na forma de um circuito térmico fechado permitem identificar leis básicas da termodinâmica bem como os princípios integrados de transmissão de calor Resumidamente podese dividir em quatro partes o sistema de aquecimento aqui utilizado a captação da energia solar b aquecimento da água pelos coletores c transporte da água entre os coletores e o reservatório e d o armazenamento da água Vale lembrar que outras parcelas do calor transferido são perdidas para o ambiente e por meio dos próprios materiais com que foram feitos os coletores solares Neste contexto vários trabalhos desenvolvidos sobre esse assunto têm demonstrado a impraticabilidade de se considerar a totalidade das variáveis que possam influenciar no funcionamento do aquecedor pelo fato de tais variáveis não exercerem influência significativa no comportamento do equipamento podendo por isso serem em parte negligenciadas ARAÚJO ABIB 2003 ARRUDA 2004 Nesse estudo foi considerada apenas uma parcela da radiação no coletor que é de fato utilizável para o aquecimento da água Essa energia útil pode ser avaliada pelo ganho de calor que a água tem devido à circulação do fluído nos coletores por meio da equação 1 2 T m C T Q 1 Qu m em que representa o fluxo de energia que chega ao reservatório W é a vazão de massa de água kgs C é o calor específico da água como sendo igual a 418605 Jkg T2 T1 C e são as temperaturas C da água na saída e entrada do reservatório respectivamente Para a eficiência térmica teórica Teórico de um coletor solar podese empregar uma relação que envolve a energia útil do sistema Qu e que está tI Ac relacionada à radiação solar incidente além da área do coletor dada pela equação DUFFIE BECKMAN 1991 ARRUDA 2004 T t t c t u Teórico G T C T m dt I A dt Q 1 2 0 0 2 GT Ac TI O termo é o produto de com representando a radiação total incidente W num determinado coletor A medida da eficiência térmica instantânea de um coletor solar pode ser extraída pelo balanço de energia e é dada em função das temperaturas Essa informação pode ser obtida pela relação DUFFIE BECKMAN 1991 T amb L G T T Fr U Fr exp 3 R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 109 Tamb Texp O termo referese à temperatura do meio ambiente enquanto que é a temperatura experimental Esta última pode ser tomada como sendo a T1 T2 temperatura de entrada ou a de saída do fluido ou ainda a média entre Tmed UL Fr elas O termo o fator global de transferência de calor Enquanto que expressa o fator de remoção de calor isto é a quantidade real de calor absorvida e a máxima quantidade de calor possível que pode ser transferido Este fator depende do coeficiente de correção sendo a transmitância e a absortância do material empregado ASHRAE 1996 Assim a eficiência térmica pode ser entendida como uma medida inversamente proporcional à diferença entre as temperaturas isto é quanto maior for essa diferença menor a eficiência medida Este no entanto não é o único fator a ser considerado no cálculo da eficiência O tipo de superfície absorvedora o número de coberturas transparentes a intensidade da irradiação solar o isolamento térmico empregado no coletor as velocidades do vento dentre outros exercem influências na determinação da eficiência do aquecedor solar Os resultados podem ser apresentados em formas gráficas fazendo em T amb e G função de T T Essa maneira de atuar possibilita caracterizar um coletor por meio de curvas obtidas diretamente dos dados experimentais da eficiência Te Tamb GT térmica instantânea como função das três variáveis e sendo Tamb a temperatura do meio ambiente no instante de cada medição Com os aparelhos e instrumentos utilizados para as análises numéricas realizadas nesse trabalho foi possível obter as seguintes imprecisões das grandezas envolvidas a temperatura de entrada de água no coletor e a temperatura Te Tamb ambiente e respectivamente 01 C b e s diferença de temperatura entre a entrada e saída do coletor T T 01 C c vazão de água no coletor m 10 kgs d área dos coletores Ac 001 m2 e velocidade do vento Vv 2 ms f radiação solar tI 10 Wm2 Cada ponto de ensaio na determinação da eficiência térmica está relacionado com seu respectivo desvio padrão expresso por 2 4 2 3 2 2 2 1 T c s e I A m T T 4 n 4 10 n em que é o desvio da grandeza presente no respectivo denominador da fração Definindo a variável T que no caso representa o eixo das abscissas nos T amb e G gráficos T T para cada ponto usouse a expressão R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 110 2 2 2 1 T T amb e T T G T T T 5 1T T2 com e sendo os respectivos desvio padrão de cada grandeza envolvida nos denominadores Um exemplo de uma coleta de medidas experimentais realizadas a cada vinte minutos para o ensaio realizado no dia 18jan13 entre as 09h00 e 16h20 no horário oficial de verão com um índice de vazão fixado em 0020 Kgs e para a velocidade de vento atuando no intervalo entre 100 a 150 ms está mostrado na Tabela 1 Nessa tabela cada termo referese ao instante de cada medição Tabela 1 Exemplo de medidas coletadas para a determinação da eficiência instantânea para o ensaio realizado em 18jan13 com faixa de velocidade de vento entre 100 e 151 ms Hora TeTamb C TsTe C It Wm2 T σT Cm2W η ση PVC η ση METAL 0900 157 1478 97310 0002160064 060810016 073240016 0920 151 1772 107479 0001400060 058760022 073020019 0940 133 1396 95199 0001390075 057110016 068080018 1000 078 1002 75211 0002890012 056490016 071020026 1020 240 1124 88151 0002720043 052560015 069890015 1040 432 1353 104980 0003950025 043550019 064320018 1100 335 1404 92977 0003830031 052270016 069090020 1120 947 371 64753 0014500018 053110015 054230019 1140 652 632 72314 0010440021 042740032 060510026 1200 1464 638 84189 0017380013 037220016 057810022 1220 921 495 83346 0011050015 042540023 059070021 1240 084 1376 106533 0001260011 039260023 057030016 1300 252 1615 102490 0003710040 036400025 056020015 1320 483 1271 104862 0005410022 032120015 054310018 1340 965 967 101634 0010460013 047070022 051990020 1400 975 913 973503 0010360014 034880016 047720017 1420 1290 554 84932 0015350014 029130017 048230016 1440 1548 234 76598 0020490014 034910016 046780016 1500 232 1010 103830 0002760044 045080018 044220015 1520 137 1370 106511 0001740073 035950015 042220019 1530 313 1275 96193 0003710033 025070046 038010016 1600 715 1011 89671 0007540018 022110016 036010021 1620 1261 1786 85156 0003780014 023040018 034890018 Para cada coletor solar PVC e Metal utilizouse a equação 3 e 4 na determinação da eficiência térmica e do respectivo desvio padrão R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 111 T amb e G enquanto que para o valor do desvio padrão da grandeza T T adotou se expressão de T dado pela equação 5 Posteriormente essas informações foram usadas nas confecções de gráficos e nos cálculos do desempenho do aquecedor descritos a seguir Ao realizar os cálculos contidos na tabela verificouse que a maior fonte de tI incerteza sobre os valores de de cada coletor solar se deve a medida de uma vez que essa informação foi extraída diretamente do sinal registrado pelo Solarímetro Outra fonte de incerteza está relacionada às medidas das temperaturas pois a placa controladora de aquisição conectada ao microcomputador Figura 3a oferece erros cumulativos Os cálculos empregando a equação 5 revelaram valores para os desvios padrão da diferença de temperaturas e da eficiência em cada ponto ensaiado menores que 75 como indicam as respectivas colunas da tabela associadas a essas grandezas A etapa seguinte foi utilizar as informações numéricas contidas em tabelas semelhantes à descrita acima nas confecções de gráficos que visam à determinação da eficiência térmica efetiva de cada coletor solar em diferentes ensaios CARACTERIZAÇÃO DOS COLETORES SOLARES Para realizar a caracterização de um determinado coletor solar adotouse um método alternativo ao proposto por Duffie e Beckman 1991 Segundo esses autores é necessário utilizar alguns parâmetros físicos dentre eles como um coletor absorve a irradiação solar e quais as perdas do calor dissipado pelo dispositivo para o meio ambiente Os parâmetros relacionados à espessura da placa com que é feito o coletor o espaçamento da tubulação as dimensões do isolamento térmico dentre outros não foram consideradas nas análises do presente trabalho Diante dessas simplificações a eficiência térmica instantânea do equipamento amb e T T está relacionada com a diferença de temperaturas além dos parâmetros que foram propostos por Duffie e Beckman 1991 além de Netto 2006 por meio da relação T amb e L G T T Fr U Fr 6 Como comentado anteriormente o termo Fr representa a parcela de energia radiante absorvida pelo coletor solar e depende do coeficiente de correção sendo a transmitância e a absortância do material empregado ASHRAE 1996 No entanto o termo FrUL representa o fator global de transferência de calor que representa as perdas para o meio ambiente São esses FrUL Fr dois parâmetros e que caracterizam fisicamente um coletor solar A título de comparação para coletores solares feitos em cobre e alumínio possuindo cobertura de vidro os valores típicos encontrados na literatura para FrUL e Fr são 77 Wm2K e 074 Wm2K respectivamente No entanto coletores solares de baixo custo sem cobertura e feitos de perfis extrudados de R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 112 PVC como o aqui empregado apresentam desempenho satisfatório com valores FrUL Fr de 160 Wm2K para e 061 Wm2K para MVEH 2000 A partir dos cálculos realizados para a eficiência térmica instantânea medidos a partir da equação 2 e listados na Tabela 1 foi possível extrair uma T amb e G relação entre a Eficiência Instantânea versus T T empregando a equação 6 para o ensaio realizado em 18jan2013 sob as condições de vento com velocidades variando entre 100 a 150 ms Isso foi realizado por intermédio do gráfico onde todos os cálculos foram elaborados em planilhas do Microsoft Excel como o mostrado na Figura 6 Nesse tipo de gráfico é possível verificar como esses parâmetros se relacionam nas condições climáticas vigentes por ocasião do ensaio experimental T amb e G T T Figura 6 Curvas da eficiência térmica instantânea versus para os coletores de PVC azul e de Metal vermelho no ensaio realizado em 18jan2013 Os dados estão listados na Tabela 1 e foram coletados em condições de ventos com velocidades variando entre 100 a 150 ms Usando a ferramenta Análise de Tendência no Excel foram realizados os ajustes lineares mostrados na figura e extraídos os parâmetros térmicos Fr e FrUL de cada coletor aqui discutido As retas ajustadas nos gráficos interceptam o eixo vertical nos pontos 00 0462 e 00 0566 e representam as eficiências máximas instantâneas que os coletores de PVC e Metal apresentaram naquele ensaio caracterizando para cada um o parâmetro Fr respectivamente As inclinações das retas informam a respeito das perdas térmicas que são caracterizadas pelos parâmetros FrUL Podem ser inferidos a partir dos ajustes lineares e correspondem a Fr 12669 para o coletor de PVC e 8 004 Fr UL para o de Metal Esses valores quando comparados aos trabalhos de Niemeyer 2006 Pereira et al 2006 e Mveh 2000 indicam que as características físicas medidas para o coletor solar aqui desenvolvido são satisfatórias As Figuras 7a e 7b mostram os comportamentos das eficiências instantâneas dos coletores de PVC e Metal respectivamente adotando o mesmo método R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 113 discutido acima em diferentes ensaios realizados em condições de ventos com velocidades variando em intervalos entre 100 a 150 ms ajuste em verde 151 a 200 ms ajuste em azul e 201 a 250 ms ajuste em vermelho Os ajustes lineares estão indicados nas laterais das figuras e revelam o valor da eficiência térmica em cada situação além da qualidade dos ajustes por meio dos valores do teste estatístico R2 Figura 7 Determinação das eficiências térmicas instantâneas para a coletor de PVC superior e b coletor de Metal inferior como dependência das velocidades de ventos As medidas foram obtidas em vários dias ensaiados e em diferentes condições de ventos com velocidades variando entre 100 a 150 ms ajustes em verde 151 a 200 ms ajustes em azul e 201 a 250 ms ajustes em vermelho Realizando uma inspeção nesses gráficos é possível perceber a influência causada pelos ventos na determinação da eficiência térmica de cada coletor estudado Como era de se esperar os ventos mais intensos afetam de forma considerável o rendimento do coletor de PVC quando comparado ao de Metal Isso pode ser constatado nos ajustes lineares realizados Na Figura 7a para o coletor de PVC verificase que as retas ajustadas se afastam na medida em que a velocidade do vento aumenta enquanto que na Figura 7b para o coletor de Metal isso não ocorre com tanta evidência Uma possível explicação para esse fato é o uso da cobertura de vidro no coletor de Metal que provoca um efeito estufa mantendo durante maior tempo a energia térmica no interior das tubulações que trocam essa energia com a água evitando a perda energética devido a ação do vento para o meio ambiente R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 114 Durante os meses de outubro2012 a fevereiro2013 foram realizados vários ensaios independentes onde sempre se procurou trabalhar em dias ensolarados e no período das 09h00 às 17h00 De forma análoga ao explicado nos ensaios acima descritos obtevese as eficiências térmicas instantâneas para os dois coletores simultaneamente registrando as velocidades dos ventos incidentes em ambos em cada dia ensaiado Os ensaios foram direcionados visando coletas de dados nos três intervalos de velocidades descritos anteriormente descartando aqueles dias que apresentaram ventos com medidas de velocidades fora dos intervalos previstos Analisando todos os gráficos dessas eficiências no período em que esse trabalho experimental foi desenvolvido podese obter a eficiência térmica n instantânea e o respectivo desvio padrão dos coletores solares As Tabelas 2 3 e 4 mostram esses valores para cada ensaio realizado no período Ao final de cada intervalo de velocidade encontramse os valores da eficiência instantânea média e o desvio padrão dessa medida Na linha seguinte a R R tabela mostra as eficiências médias totais e os desvios padrão associados de cada coletor no respectivo intervalo de velocidades do vento No intervalo de velocidades 100 Vvms 150 conforme mostra a Tabela 2 foram realizados dez ensaios que acusaram valores de eficiência instantânea entre 039219 a 046192 com valor médio de 042536002714 para o coletor de PVC Nesse mesmo intervalo o coletor de Metal acusou eficiência instantânea entre 052319 a 056704 com valor médio de 055232001498 As eficiências R R médias totais calculadas foram 034012 e 044010 para os coletores de PVC e Metal respectivamente Para o intervalo 151 Vvms 200 são informados nas linhas da Tabela 3 os valores dos parâmetros inferidos para os nove ensaios Registraramse valores de entre 037704 a 041323 com valor médio de 039685001285 para o coletor de PVC enquanto que para o coletor de Metal os valores de oscilaram entre 054418 a 055229 com valor médio de 054817000323 Nesse caso as R R eficiências médias totais calculadas foram para os coletores de PVC e Metal 029011 e 043010 respectivamente Tabela 2 Medidas das eficiências térmicas dos coletores e respectivos desvios padrão para os ensaios realizados em condições dos ventos entre 100 a 150 ms Ensaio Data 100 Vvms 150 PVC Metal η ση η ση 1 24out12 041542 007931 056627 004918 2 06nov12 040016 008513 055631 005213 3 08nov12 045692 008140 054378 004193 4 12nov12 044271 008568 056704 004568 5 21nov12 040418 007753 053518 004854 6 04dez12 039219 008376 052319 005371 7 11dez12 042432 007521 056489 004425 R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 115 Ensaio Data 100 Vvms 150 PVC Metal η ση η ση 8 18jan13 046192 008343 056634 003243 9 24jan13 039872 007623 054766 002826 10 05fev13 045706 008949 055257 005846 Médias 042536 002714 055232 001498 R R 034012 044010 Apenas sete ensaios foram feitos com o intervalo de velocidades 201 Vvms 250 Tabela 4 registrandose para o coletor de PVC valores de entre 035435 a 037477 com valor médio de 036685000686 e para o coletor de Metal valores de entre 053128 a 054928 com valor médio de R R 053995000654 As eficiências médias totais calculadas nesses casos foram para os coletores de PVC e Metal 025013 e 041008 respectivamente A Figura 8 mostra uma síntese dessas informações onde certamente as variações nos valores inferidos para as eficiências instantâneas devemse às variações das velocidades dos ventos aos quais os coletores se submeteram Essa constatação pode ser comprovada tanto pelos dados da tabela como pelos ajustes mostrados nos gráficos dessa figura Tabela 3 Idem a tabela anterior mas para o intervalo dos ventos entre 151 a 200 ms Ensaio Data 151 Vvms 200 PVC Metal η ση η ση 1 30out12 040434 007816 054568 003762 2 07nov12 038698 008615 055229 005723 3 13nov12 040117 005463 054917 003511 4 26nov12 037702 006098 054506 004959 5 12dez12 039610 007761 054418 005327 6 18dez12 041323 007464 055221 003848 7 22jan13 040389 005425 054607 005142 8 25jan13 037982 006433 055163 005806 9 06fev13 040902 007559 054721 003845 Médias 039685 001285 054817 000323 R R 029011 043010 R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 116 Tabela 4 Idem as tabelas anteriores com o intervalo dos ventos entre 201 a 250 ms Ensaio Data 201 Vvms 250 PVC Metal η ση η ση 1 20nov12 036411 008357 054928 005138 2 13dez12 036765 007563 053831 005804 3 30jan12 037376 008054 053557 004971 4 16jan12 037477 008779 054704 005122 5 29jan13 036854 008241 053588 004892 6 01fev13 035435 007215 054230 005379 7 20fev13 036476 008011 053128 006083 Médias 036685 000686 053995 000654 R R 025013 041008 Além disso os gráficos indicam que na medida em que aumenta o intervalo da velocidade do vento a eficiência média instantânea do coletor de Metal não foi muito afetada ficando em 5468082 Entretanto para o coletor de PVC ocorreram maiores variações do acusando um valor de 3964156 R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 117 Figura 8 Curvas das eficiências térmicas médias totais do coletor solar de Metal reta tracejada e de PVC reta contínua devido à influência da velocidade do vento nos três intervalos estudados nesse trabalho Os valores médios e os respectivos desvios padrão estão assinalados à direita de cada ajuste linear Um fato marcante na análise da figura está no comportamento dos ajustes R R realizados para as eficiências médias totais Verificase que na medida em que a velocidade do vento é incrementada os ajustes feitos aos dados do coletor de PVC se afastam gradativamente dos ajustes envolvendo os dados do coletor de Metal Novamente podese justificar esse comportamento devido ao efeito estufa causado pela cobertura de vidro R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 118 Em que pese a maior eficiência térmica do coletor de Metal frente ao de PVC constatase que a eficiência média total desse último é considerada satisfatória pois a diferença dessa grandeza entre os dispositivos aqui analisados ficou em 144 Não obstante tendo em vista as dispersões dos pontos produzidos pelas variações das velocidades do vento e pela sensibilidade de cada coletor analisado a estas variações os resultados obtidos podem ser considerados satisfatórios e úteis para trabalhos futuros no sentido de realizar outras comparações em situações climáticas diferenciadas e com materiais diferentes CONSIDERAÇÕES FINAIS A construção e utilização de um coletor solar plano de baixo custo permitem a exploração qualitativa e quantitativa de vários conceitos da física básica e moderna que podem ser discutidos com os estudantes de um curso de Engenharia em particular os cursos de engenharia ambiental civil elétrica mecânica e computação além de disciplinas de ciência no Ensino Médio Estes estudos permitem que o aluno compreenda a importância de estudos teóricos para a otimização de aplicações técnicas e serve como ferramenta para o professor poder discutir não apenas os aspectos técnicos envolvidos mas também trabalhar seu papel de formador de cidadãos ARAUJO ABIB 2003 Neste aspecto é possível explorar e discutir diversas fontes alternativas de energias e os impactos ambientais eventualmente deixados pelo uso destas além de mencionar e esclarecer que o consumo de energia elétrica pode ser reduzido em até aproximadamente 40 com o uso de coletor solar de baixo custo em substituição ao tradicional chuveiro elétrico Embora na prática o que se obtém com os equipamentos aqui discutidos seja apenas o aquecimento de água para uso em geral para um resultado quantitativo do desempenho e da eficiência térmica de cada coletor solar foram realizadas algumas medições termométricas empregando sensores de temperaturas em alguns pontos estratégicos por onde ocorre o fluxo de água nos equipamentos Um desses sensores foi instalado dentro do reservatório de modo que se pudesse medir a temperatura média Tmed da água do reservatório à medida que o tempo transcorria ao longo do dia Mesmo com as dificuldades encontradas para realizar o presente trabalho principalmente devido às exigências que foram impostas como atuar em condições climáticas favoráveis operar em faixas determinadas de irradiação solar e de velocidade do vento préestabelecidas pelo uso de um ventilador de grande porte controlar o fluxo adequado dágua calibrar adequadamente e de forma uniforme todos os dispositivos de medições usar as condições reais de operação dos sensores e dos próprios coletores podese admitir que os objetivos propostos foram atingidos com sucesso Como foi possível verificar pelos dados das Tabelas 2 3 e 4 uma elevada dispersão de pontos produzidos pela variação das velocidades do vento e pela sensibilidade de cada coletor a estas variações porém os resultados obtidos para as eficiências térmicas instantânea média e total de ambos os dispositivos podem ser considerados satisfatórios pois possibilitou a realização dos ensaios controlados com a qualidade desejada R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 119 Os dados dessas tabelas e os gráficos dos comportamentos das eficiências instantâneas dos coletores de PVC e Metal mostrados na Figura 8 revelam que no coletor de Metal com cobertura de vidro superou em 144 a eficiência do coletor de PVC A partir dessa figura é possível concluir que quando se deseja apenas pouco aquecimento dágua com coletores feitos com materiais de baixo custo de pouco adianta utilizar uma cobertura de vidro mesmo porque o efeito estufa provocado nos materiais utilizados perfis extrutados e conexões de PVC além da cola epóxi provocaria sérios problemas como torções e consequentes vazamentos dentre outros Uma estimativa da eficiência térmica medida para o coletor solar de baixo custo indicou um valor de aproximadamente 40 de eficiência o que está de acordo com os valores medidos por outros autores pesquisados na literatura PEREIRA et al 2006 Para Oliva apud SPRENGER 2007 aquecedores solares de baixo custo são considerados os sistemas de baixo investimento inicial quando comparados aos aquecedores solares tradicionais do mercado que possui um custo final da ordem de 5 a 6 vezes maior Apesar de em muitos casos haver redução relativa do rendimento térmico medido ou ainda da vida útil Para novos estudos direcionados a esse assunto sugerese que haja um tempo mais prolongado de medições de maneira a obter um maior número de pontos nas curvas de eficiência instantânea Essa conduta possibilitará extrair um maior número de intervalos de velocidade de vento Seria muito valioso realizar medidas com ambos coletores ao longo de todas as estações do ano isso propiciaria verificar os comportamentos sazonais de ambos dispositivos e a influência da irradiação solar sobre os mesmos Um item importante desse trabalho é que o mesmo abre outros espaços para de pesquisas a serem realizadas futuramente Dentre elas realizar um estudo mais aprofundado da influência da vazão na eficiência de coletores solares e juntamente analisar se existe alguma relação do valor da constante de tempo do coletor com sua sensibilidade à vazão com a qual se opera Outra opção seria o de desenvolver coberturas de baixo custo para coletores poliméricos com o propósito de aumentar a durabilidade desse tipo de equipamento R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 120 Measurements of thermal efficiencies in solar heaters an alternative for teaching the concepts of physics to engineering students ABSTRACT The present work describes the construction of two flat solar energy collectors in order to make a comparative study of thermal energy in function of the winds velocity One was made using low cost materials and can be easily acquired by population while the order is a metal collector commercially available This task carries as a goal the lining up of physics teaching and the knowledge involved in the construction and functioning of a solar water heater system The work was carried on in a practical way with the concepts of temperature solar radiation heat thermal efficiency among others In order to do it an automatic temperature solar radiation and wind velocity measuring system intermediated by microcontrollers and interfaced with a microprocessor was developed The answers curves due the influence of winds velocity incident to measures of their thermal efficiencies for solar energy absorption were lifted up from the two collectors It was noticed that the metal collector is 144 more effective than low cost KEYWORDS Efficiency measured Wind influence Low cost solar water heater Closedloop solar heaters R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 121 NOTAS 1 Disponível em wwwsociedadedosolorgbr REFERÊNCIAS ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica Ambientalista pede maior uso da energia solar Disponível em httpwwwagenciabrasilgovbrnotícias20070604materia200706 04378672631view Acesso em 8092013 ARAÚJO M S ABIB M L S Atividades experimentais no ensino de física diferentes enfoques diferentes finalidades Revista Brasileira de Ensino de Física v 25 n 2 p 176194 2003 ARDUINO Disponível em httpwwwarduinocc Acesso em 4082012 ARRUDA L B Operação de sistemas de aquecimento solar de água com controle de vazões em coletores planos Tese de Doutorado em Engenharia Civil Escola Politécnica USP São Paulo SP 230p 2004 ASHRAE American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers ASHRAE Handbook heating ventilating and airconditioning systems and equipment Atlanta Cap 33 1996 AW Ambient Weather WS2080 Weather Station Disponível em httpwwwambientweathercom Acesso em 4042013 DALLAS Dallas Instruments Semiconductor DS1820 digital thermometer Disponível em wwwspezialcomdocmaximds18s20pdf Acesso em 14052013 DUFFIE J A BECKMAN W A Solar engineering of thermal processes 2a ed Wisconsin John Wiley Sons 1991 ELETROBRÁS Centrais Elétricas SA Avaliação do Mercado de Eficiência Energética no Brasil Pesquisa de Posse de Equipamentos e Hábitos de Uso ano base 2005 Classe Residencial Relatório Brasil Rio de Janeiro RJ julho2007 KIPP ZONEN Standart Pyrometer Disponível em wwwkippzonencomproduct116212CMP22aspx Acesso em 16112012 R bras Ens Ci Tecnol Ponta Grossa v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Página 122 MVEH J D B M Análise teórica e experimental da eficiência térmica de coletores solares sem cobertura e de baixo custo Dissertação de Mestrado PROMEC Universidade Federal do Rio Grande do Sul URFS Porto Alegre RS 77p 2000 NETTO C Q Análise de um pequeno sistema de aquecimento solar instalado no interior do Estado de Minas Gerais Monografia do Departamento de Engenharia da UFLA Lavras MG 41p 2006 NIEMEYER R C Construção de um coletor solar inflável TCC do Departamento de Engenharia Mecânica da UNB Brasília DF 80p 2006 OLIVEIRA FILHO K S SARAIVA M F O Astronomia Astrofísica 2a ed São Paulo Editora Livraria da Física 2004 PEREIRA R C SHIOTA R T MELLO S F ASSIS JR V BARTOLI J R Eficiência térmica de coletores solares de baixo custo CSBC 17 CBECIMat Anais Foz do Iguaçu PR 2006 SPRENGER R L Aplicação do sistema fechado no aquecedor solar de água de baixo custo para reservatórios residenciais isolados termicamente Concepção e comissionamento de um sistemapiloto de testes Dissertação de mestrado em Engenharia Civil UFPR Curitiba 107p 2007 Recebido 25 jul 2015 Aprovado 01 fev 2016 DOI 103895rbectv9n11598 Como citar PENEREIRO J C Medidas das eficiências térmicas em aquecedores solares uma alternativa complementar para o ensino de conceitos de física para estudantes das engenharias Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia v 9 n 1 p 99122 janabr 2016 Disponível em httpsperiodicosutfpredubrrbectarticleview1598 Acesso em xxx Correspondência Júlio César Penereiro Rod Dom Pedro I Km 136 Campinas São Paulo Brasil Direito autoral Este artigo está licenciado sob os termos da Licença Creative CommonsAtribuição 40 Internacional