Eficiência da energia fototérmica em creche sustentável

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FACULDADE ESTÁCIO DO RECIFE
POLO DE ENHGENHARIAS ESTÁCIO
DEPARTAMENTO ENGENHARIA MECÂNICA 
RODRIGO JOSÉ SANTANA DE MACÊDO
Eficiência e aplicabilidade da energia fototérmica através de coletores sorares sustentáveis em uma creche de Surubim –PE.
RECIFE
2019
RODRIGO JOSÉ SANTANA DE MECÊDO
Eficiência e aplicabilidade da energia fototérmica através de coletores sorares sustentáveis em uma creche de Surubim –PE.
 Monografia a ser apresentada ao núcleo de Engenharia Mecânica da Faculdade Estácio do Recife, como parte dos requisitos para a conclusão do grau em bacharel em Engenharia Mecânica.
RECIFE
2019
DEDICATORIA 
 	
Dedico esse projeto a mim mesmo, por acreditar que meus sonhos e no meu potencial. Esse projeto é a certeza em que meus sonhos não morreram quando tudo parecia desmoronar. 
AGRADECIMENTOS
 
Agradeço primeiramente a minha família, pelo apoio, cuidados e carinho.
Em especial a minha mãe, Noêmia Macêdo, por acolher e se empenhar fielmente em viver esse sonho comigo; aprendi com você sobre o que é ter persistência e que, por mais que a vida se mostre desafiadora, vale a pena lutar pelo que acreditamos. 
Aos meus irmãos, Rodrigo e João, tias por mais contribuírem da forma que conseguiram para que eu estivesse aqui hoje. Por nos ensinar sobre coragem: vocês sempre acreditarem nos meus sonhos. 
Agradeço de forma especial aos meus avós paterno e materno, pela sua doçura, dedicação e amor. Posso sentir daqui a quilômetros de distância o seu amor genuíno de vocês: ele que cuida, me cobre e me cativa a todos meu forte abraço.
“ Nunca deixe que lhe digam que não vale a pena
Acreditar no sonho que se tem
Ou que seus planos nunca vão dar certo
Ou que você nunca vai ser alguém...”
 (MAIS UMA VEZ- RENATO RUSSO)
INTRODUÇÃO
O presente estudo vem propor uma análise sofre a eficiência energética do sol como uma forma alternativa de energia. Utilizando o processo fototermico junto aos coletores sustentáveis melhorando o banho e o conforto dos bebes na creche. Tem como principais objetivos analisar e executar o projeto dos coletores de maneiras sustentável e com um baixo custo. Tendo base a energia fototérmica utilizando matérias e métodos com qualidade e eficiência, posteriormente levantar discussões e sugestões para uma melhor aplicabilidade do coletor. Pare responder essas questões utilizamos, nessa pesquisa o método teórico-bibliográfico dividindo em duas etapas: primeiramente um levante bibliográfico, para que em seguida, projetando a aplicabilidade do coletor solar sustentável na creche em Surubim –PE.
Usar o sol como uma fonte de energia limpa e renovável atribui-se a crescente demanda energética do planeta. Com o aumento populacional as pessoas tendem a consumir mais energia. No cenário mundial esse tipo de energia tem seu curso de fabricação e manutenção muito elevados tornando assim inviável usa-lo em larga escala mundialmente.
Quase a totalidade da energia incidente sobre a terra é proveniente do sol, em uma forma de radiação eletromagnética. ).Com base nos estudos dos climas brasileiros, o semiárido e o sertão nordestino tem as maiores taxas de radiação solar. No interior do agreste de Pernambuco se localiza Surubim, de clima semiárido (quente e seco). Tem o clima ideal para a implantação dos aquecedores sustentáveis.
A partir da instalação de um sistema térmico de coletores solares com material reciclável. Ao entrar pelos coletor a água começa o seu processo de aquecimento, a água aquecida ser menos densa ela escoa o fluido ainda mais quente na tubulação subindo em meio as colunas até o reservatório. Com um auxílio de um pescador a água quente é extraída do reservatório e levada para o local do banho. Que por meio da vazão no chuveiro a água quente e a água fria se misturam, deixando assim a água na temperatura ideal para o banhos dos bebês na creche infantil.
 
	 
JUSTIFICATIVA 
Tendo em vista a economia dos gastos públicos e a sustentabilidade da comunidade, esse projeto visa buscar uma forma alternativa e com baixo custo de um melhor aproveitamento energético gerado pelo sol. Que por meio da radiação solar difusa presente no semiárido pernambucano, consegue aquecer e elevar a temperatura da água. Através aquecedores sustentáveis. Trazendo assim um maior conforto e melhorando a qualidade de vida dos bebês na creche no município de Surubim- PE. 
OBJETIVOS GERAIS 
Analisar, apresentar e executar o projeto como uma forma sustentável. Com um baixo custo, com qualidade e eficiência por meio da energia fototérmica.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
Descrever e identificar os materiais e métodos na fabricação dos coletores, levantar questionamentos de sua eficácia, realizar discursões e sugestões para uma melhor aplicabilidade dos coletores. 
METODOLOGIA 
 
 A partir da instalação de um sistema térmico de coletores solares com material reciclável, a água fria das cisternas entra no circuito fabricados por tubos de PVC e pintados de preto fosco, absolvendo o máximo de energia possível do sistema. Ao entrar pelos coletor a água começa o seu processo de aquecimento, devido as garrafas pet ”transparentes” e as latinhas de cervejas também pintadas de preto fosco com formatos retangular. Fazendo uma espécie de efeito estufa, onde o calor é absolvido pelo alumínio presentes nas latinhas e lá fica retido no interior das garrafas, depois é transferido para a água através das colunas de PVC. 
 Por a água aquecida ser menos densa as moléculas ficam mais agitadas e os espaços entres elas aumentam, o fluido ainda mais quente escoa na tubulação subindo em meio as colunas até o reservatório. A água quente dos aquecedores se encontra com a água fria da rede de abastecimento no reservatório, mas por suas densidades diferentes elas não se misturam. Com um auxílio de um pescador a água quente é extraída do reservatório e levada para o local do banho. Que por meio da vazão no chuveiro a água quente e a água fria se misturam, deixando assim a água na temperatura ideal para o banhos dos bebês na creche infantil. 
REFERENCIAL TEÓRICO 
 	Usar o sol como uma fonte de energia limpa e renovável atribui-se a crescente demanda energética do planeta. Com o aumento populacional as pessoas tendem a consumir mais energia, e uma das formas de suprir essa demanda é usar a energia solar, essa fonte de energia inesgotável e sustentável. Desafogando assim outros tipos de matrizes energéticas como: hidrelétricas e parques eólicos. No cenário mundial esse tipo de energia tem seu curso de fabricação e manutenção muito elevados tornando assim inviável usa-lo em larga escala mundialmente. Há estudos que tentam minimizar esses custo usando materiais e métodos eficientes como e o caso dos aquecedores solares produzidos por (ALANO 2018).
 	Não é nenhuma novidade usar o sol com fonte de energia, há relatos que no ano de “212 a.C, o sábio Arquimedes incendiaria a esquadra de Marcelus utilizando a energia solar, sendo esta seguramente a primeira aplicação bélica desta energia em toda humanidade. A secagem de frutos por radiação direta utilizada pelos homens desde os tempos imemoriais. Os egípcios já conheciam o efeito estufa , materiais do ponto de fusão foram processados através da radiação solar...”( BEZERRA, Arnaldo Moura. 1986)
 	 “Quase a totalidade da energia incidente sobre a terra é proveniente do sol, em uma forma de radiação eletromagnética. Esta radiação dividida em radiação visível, ultravioleta e infravermelha.”( BEZERRA, Arnaldo Moura. 1986). Com base nos estudos dos climas brasileiros, o semiárido e o sertão nordestino tem as maiores taxas de radiação solar. No interior do agreste de Pernambuco selocaliza Surubim, de clima semiárido (quente e seco). Tem o clima ideal para a implantação dos aquecedores sustentáveis. A região o clima e a ótima taxa da radiação solar otimiza ainda mais o processo do aquecimento da água nos coletores, que por sua vez faz a água ficar menos densa e sobe pela tubulação até o reservatório. Assim através da vazão das águas quentes e frias deixam a temperatura ideal para o banho das crianças na creche. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Associação brasileira de normas técnicas, NBR 10184: “Coletores solares para líquidos.” Determinando o rendimento térmico. 1983
SIQUEIRA, Débora Abrahão. Estudo de desempenho do aquecedor solar de baixo custo. 2009. 143 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009.
ALANO, José Alcino. Aquecedor solar, produzidos por materiais recicláveis. 2008
SANTOS, Natanaeyfle Randemberg Gomes dos. Projeto de construção e analise de desempenho de coletores solares alternativos utilizando garrafas pet. 2008
GOERCK, Marcio. Determinação do potencial energético de um coletor solar fototérmico na região do vale do taquari – RS. 2008
BEZERRA, Arnaldo Moura. Aplicações térmicas da energia solar. 1986