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Aquecedor solar de placas e a vácuo, qual o melhor?

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Depois de toooodos os problemas que relatei no posto anterior sobre aquecedores solares no geral, ainda restava uma decisão complexa a tomar: aquecedor com tubos a vácuo ou de placas. A maioria das pessoas conhece o sistemas de placas que é bem antigo e tem vários fabricantes nacionais, já o de tubos é bem recente e muitos falam que é gambiarra, outros acham feio (eu) e os vendedores falam que ele é muito mais moderno, que toda a Europa usa e que aquece 10x mais que o de placas. No fim, os vendedores têm uma certa razão, apesar de eles serem todos fabricados na China, eles foram criados na Alemanha e são muito indicados para o clima da Europa.

A única coisa que muda entre os sistemas é a forma de esquentar a água, a parte do reservatório, instalação e dimensionamento continua o mesmo. O sistema de placas possuí uma serpentina de metal (cobre ou alumínio) com umas aletas de metal (alumínio) entre as curvas da serpentina, tudo é pintado de preto, coberto com um vidro para proteger e no fundo tem um isolamento térmico para diminuir a perda de calor para o ambiente.

 

Placas aquecedor solarplaca aquecedor solar

Já o sistema de tubos, funciona com tubos à vácuo como as garrafas térmicas. A água passa por dentro dos tubos e uma camada absorvente dentro do vidro tem o papel de esquentar a água. O único papel do vácuo é fazer o isolamento da água para o ambiente (assim como o isolamento de espuma das placas), evitando que a água perca seu calor para o ambiente mais frio. É aí que está o pulo do gato destes sistemas, pois o isolamento à vácuo é tão eficiente quanto uma garrafa térmica, capaz de manter o líquido quente por um dia todo.

 

 

Os sistemas de tubos podem aparecer de duas formas: o acoplado, o mais estranho e feio de todos, pois os tubos ficam encaixados diretamente no reservatório e ele fica bem alto no telhado. E o sistema modular, que é como o de placas, mas no lugar das placas eles colocam os tubos.

Depois de pesquisar por toda a internet convencional, não achei nada que realmente provasse que um era realmente melhor que outro, encontrei apenas “achismos” e papo de vendedor, que não é nada confiável. Então resolvi procurar onde deve-se procurar quando a porra fica séria, onde está realmente o conhecimento, no lugar que move o mundo: Google Scholar!

Pra que não tem familiaridade com o meio científico, eu explico, o Google Scholar é um dos motores de busca para artigos científicos, que são o que os cientistas publicam quando descobrem alguma coisa. Neste lugar eu encontrei a excelente dissertação do Fabio que fez seu mestrado na UFRGS no Laboratório de Energia Solar que faz muitas pesquisas nesta área e eu nem sabia que existia, você pode ler a dissertação aqui.

A proposta da pesquisa é justamente saber qual é mais indicado considerando a região do país e os custos de cada sistema. Resumindo a ópera, o sistema de tubos à vácuo tem uma eficiência energética melhor (ele produz mais calor considerando a mesma área de absorção), principalmente por sua capacidade de isolamento nos coletores. Entretanto, essa melhoria só trás grandes benefícios em locais com condições climáticas muito severas como Europa e sul do Brasil. Além disso, por ele ter uma eficiência melhor, normalmente o vendedores vendem o sistema com menos tubos, então ele acaba se igualando às placas, que geralmente são mais baratas e possuem empresas mais sólidas, com certificação do INMETRO e com uma garantia melhor.

Considerando que moro em Belo Horizonte e a diferente de preço, o de placas ficaria tudo por volta de R$ 3.000 e o de tubos uns R$ 3.700. Então optei pelo de placas mesmo. Para realmente tirar minha dúvida cheguei a mandar um e-mail para o Fabio, o autor da dissertação que mencionei acima e ele também me indicou o de placas já que eu morava em Belo Horizonte.

Então na hora de escolher analisem bem o caso de você. Os coletores de tubos, apesar de serem bem feios, não são gambiarras e são bem modernos, as empresas que os instalam é que são bem pé de cachorro, com jeito de picaretas mesmo. E os vendedores sempre vêem com um papo de que pra ele você precisa de reservatório menor porque ele esquenta mais e tenta empurrar poucos tubos, isso mata a eficiência do sistema e pode deixar ele pior que o de placas que tem uma eficiência bem definida de 1m² de área de placas para 100l de água.

 

Atualização 25/03/14:

Ontem ficou nublado o dia todo, choveu boa parte do dia e estava fazendo um frio de pouco menos de 20º. Eu e mais uma pessoa tivemos que tomar banho somente com a água quente, e estava de morno pra um pouco frio. Hoje de manhã fui ver o sistema da minha mãe que é ao lado, para saber se era um problema no meu ou não, estava bem parecido, talvez um pouquinho mais quente, mas ela também não utilizou água frio no banho à noite.

Então posso concluir, que na pior situação possível para este tipo de sistema, ele realmente perde eficiência, precisaria de um de tubos para comparar.

Atualização 26/12/14:

Estou tendo muitos problemas com a pequena caixa d’água instalada sobre o boiler. Primeiramente era a boia que não conseguia parar a vazão, depois de algumas “quebras” no braço da boia melhorou um pouco. Depois uma das caixas vazou e tivemos que usar durepox pra vedar. Depois a outra vazou e teve de ser troca, aí começaram os vazamentos da boia de novo. Tudo isso é apenas 1 ano.

Tentem sempre fugir dessas caixas, instalando de forma que as caixas da casa fiquem mais altas que o boiler, mas ainda acho que elas devem ser melhores que as bombas, que gastam energia e imagino que deem todos esses problemas também. Existem umas caixas cela, que encaixam sobre o boiler, se continuar dando problema vou tentar uma dessas.

 

Aquecedores solares, o que você não sabia sobre eles

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Para economizar na energia e também dar uma força para o meio ambiente, desde o começo do projeto da casa decidir colocar aquecedor solar. Apesar de ter decidido isso muito antes, posterguei o estudo sobre os aquecedores e acabei tendo alguns problemas na hora de escolher e instalar o aquecedor.

Mesmo antes de explicar o que é o aquecedor a vácuo e de placas, acho melhor dar uma geral sobre aquecedores solares. O funcionamento destes aquecedores segue um princípio bem simples, embora eles tenham detalhes de instalação bem complexos. O funcionamento básico é o seguinte: a água mais fria sai do reservatório térmico e vai para um local onde o sol irá aquecê-la (tubos a vácuo ou placas) e depois de quente volta para o reservatório, ficando neste ciclo até ser consumida. Entretanto, para que esta circulação seja natural, algumas restrições devem ser seguidas:

1. Deve haver um desnível entre os componente do sistema, sendo que a caixa de água fria deve estar ~20 cm acima do topo do reservatório, que por sua vez deve estar ~20 cm acima do topo das placas;

2. Em poucos lugares isto é falado, mas existe uma distância máxima para o retorna de água quente das placas para o reservatório, esta distância é de 5 ou 6m, mais que isso há uma perda de carga e comprometimento da circulação que inviabiliza a circulação natural;

 

 

 

3. Os canos que ligam o reservatório com as placas não podem subir para depois descer, pois em caso de formação de bolhas de ar, elas ficariam presas e impediriam a circulação natural. Já entre a caixa de água fria e o reservatório o cano deve descer e depois subir, para não voltar água quente para a caixa fria.

Existe uma norma da ABNT, a NBR 15569 de 2008 que regulamenta os sistemas de aquecimento solar. Para minha surpresa essa norma é VENDIDA pela própria ABNT por R$ 121,00!!! Depois de procurar bastante consegui o arquivo e estou disponibilizando o mesmo aqui. E essa norma nem é tão boa assim…

Os reservatórios também têm suas peculiaridades, a maioria dos reservatórios é de baixa pressão, ou seja, não podem receber água direto da rua (existem os de alta pressão, mas são bem mais caros, é melhor usar uma pequena caixa d’água de uns 20l só para retirar a pressão). Outro problema da água do sistema não vir da caixa de água fria é que em caso de falta de água da rua, você não terá água quente! Isso mesmo, parece estranho, mas nos reservatórios comuns, precisa entrar água fria para sair quente, pois a saída de água quente fica na parte de cima do mesmo.

Uma solução, que eu usei na minha casa, é usar um reservatório de nível ou com pescador. Nem todos os fabricantes têm este tipo, cuja mágica para usar toda a água do reservatório é ter um cano flexível com uma boia na ponta como captador de água quente, desta forma, caso não entre mais água fria, ainda assim a água quente vai sair e o nível do reservatório e da saída de água vão abaixando.

 

Caso você não consiga seguir todas estas restrições, ainda lhe resta uma alternativa: sistema de circulação forçada. Essa quase foi a solução pra mim, o  problema é que como não considerei tudo isso antes de construir a torre/castelinho onde ficaria a caixa d’água fria, ela ficou baixa para caber a caixa, o reservatório térmico embaixo e ainda dar altura para as placas ficarem sobre o telhado.

Neste sistema, é instalada uma bomba elétrica que move a água entre o reservatório e as placas. Apesar do gasto com energia desta bomba ser algo em torno de R$ 7 por mês, a bomba custa caro, encarece a mão de obra, eventualmente vai precisar de manutenção e aumenta as chances de problemas no sistema, por isso gostaria de evitar a bomba a todo custo. Cheguei a pensar até em utilizar painéis solares para gerar energia para a bomba, mas isso só resolveria parte do problema, minha solução definitiva foi colocar os reservatório fora da torre, presos por um suporte metálico, que custou o preço da boma, uns R$ 700.

Outro detalhe que só descobri depois de comprar o sistema, é saber o que é responsabilidade do cliente e o que é da empresa que você está comprando. Antes de compra o vendedor falou pouco disso, mas depois de pagar apareceu um termo que eu deveria assinar, garantindo que eu iria fornecer tudo que eles exigem sob pena de pagar a visita improdutiva do técnico que seria o preço da instalação, uns R$ 400,00. Dentre outras milhares de coisas eles exigem:

– Ponto de água fria já com os registros a 1m dos reservatórios

– Pontos de água quente com rosca de 3/4” a 1m dos reservatórios

– Transporte dos reservatórios para cima do telhado!!! Minha sorte é que o serralheiro que fez o suporte fez isso pra mim

– Transporte das placas para o local da instalação. Isso ai eu reclamei com o vendedor e falei que era piada se ele queria que eu deixasse elas sobre o telhado

– Um ajudante para auxiliar o técnico no dia da instalação, brincadeira…

E mais um monte de exigência, só faltou pedir café pro cara e almoço. Se eu soubesse disso antes de pagar teria negociado essas exigências ou olhado com outras empresas.

Então pessoal, prestem bastante atenção antes de escolherem a empresa que irá instalar o seu aquecedor e também o fabricante do mesmo. Um bom lugar para começar as pesquisas por fabricante são os associados deste site: http://www.dasolabrava.org.br/associados/

No próximo post vou falar da escolha entre reservatório de placas e de tubos à vácuo, abraço!

 

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