Aquecedor Solar

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Olá Pessoal. Pelo titulo dessa postagem vocês já sabem que irei falar sobre aquecimento solar o que significa economia de energia e dinheiro.

Quando comecei a pesquisar sobre esse sistema ouvir muitos relatos de que a economia na conta de energia elétrica era de 30% a 50%, mas pessoal isso é muito relativo e durante essa postagem eu vou explicar o porque, porém vamos vê em números minha economia real.

Essa conta acima é de Dezembro/2017 onde foi consumido 307 KWH até esse momento o sistema não estava instalado e é importante dizer que já teve meses em que o consumo foi mais alto.

Essa é a conta de Janeiro onde o sistema estava instalado porém entre a data de instalação e leitura da concessionaria de energia elétrica teve alguns dias que utilizamos o chuveiro na energia elétrica totalizando para o mês um consumo de 202 KWH o que resultou em uma economia de R$70,20 se comparado com Dezembro/17.

Essa é a mais nova conta de Fevereiro/18 o valor total foi de R$92,87 uma economia de R$ 117,82 comparado ao mês de Dezembro/17 e o sistema ja estava 100% operando.

O inicio de tudo....

Muito antes de instalar o sistema de aquecedor solar eu tentei de outras maneiras diminuir o consumo de energia elétrica em casa e a primeira dela foi a conscientização, mas cá entre nós vai tentar conscientizar uma família de diferentes indivíduos com diferentes necessidades, é uma missão quase impossível ainda mais se na família tiver adolescentes.

Quem nunca já gritou pelo filho .... "Desliga esse chuveiro"....rs. Pois é adolescentes adoram ficar embaixo do chuveiro, fazendo o que? Melhor deixar para lá né...rs

Plano A de conscientização foi por água baixo, então surgiu o Pano B um pouco mais radical a ideia era forçar a todos sair debaixo do chuveiro depois de um determinado período de banho.

Foi assim que em minhas pesquisas encontrei o temporizador de chuveiro, esse aparelho desliga a energia elétrica do chuveiro depois de um período pré programado que esteja ligado.

Agora se você não quiser ter aborrecimentos como dormir na casinha do cachorro ou por sorte dormi no sofá converse antes com todos da família e entre em um consenso de quantos minutos é o ideal para se tomar um banho.

Na minha família optamos por 10 minutos de banho para cada um, porém veio a minha primeira decepção o aparelho funcionava inadequadamente e desligava em períodos que ainda deveria esta ligado e ai vai a primeira dica, você vai encontrar vários temporizador de chuveiro na internet alguns feitos em pequenas oficinas de "fundo de quintal" ou seja o ideal é você pesquisar.

Após o primeiro teste frustado anos depois vi uma matéria legal veiculada por um telejornal que me despertou para uma nova marca de temporizador afinal quem seria louco de colocar seu produto em rede nacional sem ter a garantia de que seu aparelho fosse bom?

Apostei na marca e encontrei o temporizador disponível em duas versões onde a primeira apenas disparava um aviso sonoro e a segunda cortava a energia elétrica do chuveiro, não preciso nem falar por qual optei né, o corte de energia elétrica evidente.

Solicitei a seguinte programação 10 minutos de banho e 10 minutos de intervalo entre um banho e outro, o aparelho pode ser programado para outros intervalos de tempo porém importante decidir qual o melhor tempo para sua família pois ele já vem ajustado de fabrica não permitindo que seja alterado posteriormente.

Interessante nesse aparelho que ao desligar o chuveiro durante o banho ele para o contador de tempo e continua somente quando é ligado novamente, o que é muito valido para quem tem o bom costume de se ensaboar com o chuveiro desligado (eu não tenho...rs).

O brinquedinho chegou e com ele uma promessa de economia e de fato ela aconteceu e duplamente porque com banhos mais curtos economizamos além de energia elétrica a água também.

Mas lógico que eu iria testar minuciosamente o aparelho e com um cronometro identifiquei que o banho era de 9 minutos e não 10 minutos como solicitado no pré venda do produto mas nada que interferisse no banho além do mais o aparelho era funcional. Mesmo assim notifiquei o fornecedor que não respondeu então eu digo e repito não estou fazendo propaganda de nenhuma marca pesquisem bastante antes de finalizar a compra, mas o fato é que esse aparelho mesmo com essa pequena deficiência me atendeu.

A economia veio porém nada extraordinário talvez o dinheiro de uma pizza no mês mas a ideia era economizar um pouco mais foi quando surgiu a ideia do aquecimento solar.

Finalmente ele o sistema de aquecimento solar....rs

Pessoal esse sistema apenas aquece a água que vem da rua para sua residência por meio dos raios solares que aquece a superfície de uma placa por onde circula a água internamente, não ele não gera energia elétrica como muitos já me perguntaram.

Se você pesquisar na internet você vai encontrar vários modelos de aquecedor solar de baixo custo que pode ser feito por você mesmo com garrafas pet, mangueiras, forros de pvc ou ainda as placas coletoras industrias usadas que podem ser encontradas facilmente pela internet inclusive abaixo coloquei um video onde o Marcelo Maestrelli colocou placas ja usadas em sua residência.

Agora se você não tiver grana para investir em um produto ja acabado usado ou novo então lhe aconselho a pesquisar a "sociedade do sol" lá eles ensinam como fazer um aquecedor solar de baixo custo porém não posso falar sobre o desempenho desse sistema feito com esses materiais mais simples pois eu optei em ter uma aguá aquecida ao máximo possível e os aquecedores de baixo custo aparentemente não suporta temperaturas muito alta além de não terem um isolamento térmico não muito eficiente.

O vídeo abaixo é do Marcelo Maestrelli e ele utilizou placas coletoras usadas. Nesse vídeo peguei várias dicas vale a pena conferir.

A foto acima é somente ilustrativa é só para explicar como funciona o sistema que basicamente é composto por um reservatório de inox para armazenar a aguá e uma placa coletora que aquece com os raios solares a água que percorre internamente a placa por tubos de cobres saindo na outra extremidade da placa a água já aquecida esse ciclo de circulação da aguá ocorre durante todo o período de sol isso porque a aguá quente é mais leve e sobe naturalmente até o reservatório enquanto a aguá fria fica na parte inferior do reservatório sendo enviado por gravidade até a placa coletora que devolve a aguá já aquecida na parte superior do bóiler.

O bóiler da foto acima foi o que comprei ele tem uma capacidade para 400 litros de aguá, e é nesse momento que você vai começar a fazer os cálculos entre inúmeros outros cálculos que você vai ter que fazer até o final da instalação do sistema isso se você não quiser gastar com mão de obra, mas como estamos falando de economia então não tinha sentido eu pagar uma mão de obra especializada.

Normalmente um bóiler de 200 litros segundo os fabricantes atende a uma família pequena porém na minha concepção isso pode variar muito dependendo do tempo de banho que cada um dos membros da família leva embaixo do chuveiro e ainda quantos banhos por dia cada um toma. Entendeu? rs

Para resolver esse problema é simples, no manual do seu chuveiro tem a informação da vazão de água em litros por minutos, se você não encontrar essa informação pega um balde grande e liga o chuveiro até um ponto que água esteja em uma temperatura confortável para banho e de posse de um cronometro calcule o tempo de um minuto com o balde embaixo do chuveiro depois é só verificar quantos litros de água esse balde recebeu em um minuto.

Fácil né....rs. Eu particularmente acho a segunda alternativa para calcular a vazão de aguá melhor do que se basear nas informações dos manuais isto porque se você tem um chuveiro ligado direto na água da rua a tendência é que com a pressão saia um volume maior de aguá no chuveiro ou se você tem uma caixa d'água a uma altura muito baixa em relação ao chuveiro a pressão será menor e consequentemente a vazão será também menor.

Com essas informações vamos imaginar que uma família composta por 4 pessoas onde cada um leve 10 minutos de banho então teremos 40 minutos de banho diário, ai é só multiplica esse tempo em minutos pela quantidade aguá calculada anteriormente na vazão do seu chuveiro, vamos imaginar que seu chuveiro tem uma vazão de 4 litros de aguá por minutos, então a conta vai ficar assim:

4 (litros = 1 minuto) X 40 (minutos de banho total da família) = 160 litros de aguá.

Ai você deve esta imaginando que para eu ter optado por um bóiler de 400 litros é porque tenho uma família muito grande.... e a resposta é não....rs. Na verdade eu levei em consideração outras situações como visitas de parentes que podem ficar dias em sua casa e também ter uma quantidade de aguá aquecida além do necessário para o dia seguinte pois o reservatório mantem a água aquecida mesmo após uma noite fria e supondo que você queira tomar um banho de manhã quando o sol nem mesmo deu seu ar da graça você ainda terá água aquecida.

Instalação

Se você chegou a essa parte é porque certamente eu consegui lhe da bons motivos para instalar esse sistema, agora você vai ter que ter um pouco de noção de física, matemática, geografia atém mesmo de conhecer um pouco sobre astronomia, calma não é tão difícil de executar.

As placas coletoras obviamente devem ficar encima do telhado para receber os raios solares ou se for em uma laje em um suporte respeitando o angulo de inclinação da mesma em relação ao sol e essa inclinação vai variar dependendo do Estado em que você estiver.

Você usava na escola o transferidor e pensava que nunca mais iria usar na sua vida pois bem ele vai lhe ajudar a encontrar o angulo correto para instalação das placas.

Mas se você tem um telhado e não sabe a inclinação dele ou mesmo se você vai fazer um suporte para as placas você pode usar um App para smartphone chamado Protractor.

Basta você colocar o celular na mesma inclinação do telhado que ele ja mostra o angulo em que o mesmo foi instalado ai você pode fazer o suporte com a diferença.

Outro ponto importante é que as placas coletoras estejam voltadas para o Norte e isso vale a todos que moram no hemisfério Sul.

E quem não lembra do famoso menino nos livros de geografia com os braços abertos apontando os pontos cardeais....rs

Não precisa correr para pegar seus livros do tempo da brilhantina nos smartphones atuais tem uma infinidade de modelos de bussolas que lhe podem ajudar, mas atenção tem que calibrar o celular para ele não apontar para o lado errado isso é feito com vários movimentos circulares do aparelho em torno dele mesmo para cima e para baixo. Aqui na internet você vai encontrar os procedimentos de como fazer.

Até agora tudo facil né com a tecnologia nos auxiliando mas e como foi na pratica?

Meu primeiro problema o telhado da minha residência esta voltado para o Sul e não o Norte ou seja já não seria possível aproveitar a inclinação do mesmo para apoiar as placas.

A solução foi levantar uma platibanda que é um muro que esconde o telhado da vista frontal da casa porém com uma segunda utilidade que seria apoiar as placas que ficariam voltadas para o Norte, sendo assim todo esse beiral da foto acima foi substituído por um muro de 1,10m de altura.

O muro ficou exatamente entre o final do telhado e a canaleta que foi impermeabilizada visto que depois da instalação seria difícil fazer manutenção no local.

Essa é a visão do muro levantando para apoiar as placas.

Aqui as placas ja no angulo de 33º graus conforme orientação dos dados em relação ao estado de São Paulo, usei o celular e o programa Protractor.

Para fazer as união das placas eu usei união de latão rosqueável e tampão própria para esse sistema o que dispensa o uso de um maçarico e solda.

o vídeo acima tem uma explicação bem rápida de como unir as placas por meio da união.

Vocês devem ter notado que o bóiler não ficou encima do telhado isso porque eu preferir deixar ele longe da ação do tempo conforme a imagem ilustrativa abaixo, mas ele pode ser fixado encima do telhado também sem problema nenhum e talvez a incidência do sol diretamente sobre ele até ajude a aquecer a água mais rápida no meu caso eu coloquei algumas telhas de vidro no local onde ele foi instalado e os raios solares passa pela telha e aquece o reservatório mas isso não é nenhuma regra foi apenas decisões que tomei durante o projeto.

Eu optei em deixar o bóiler embaixo do telhado para aumentar a vida útil do mesmo conforme imagem acima ilustrativa acima, porém ele pode também ficar encima do telhado.

A primeira providência foi levantar uma parede de bloco de concreto para deixar o bóiler o mais alto possivel em relação a laje isso porque o fundo do reservatório tem que ficar 20 cm acima em relação ao topo da placa coletora que vai esta encima do telhado.

Em seguida comecei a levantar uma parede drywall para esconder a visão das caixas d'agua.

Fixei as guias de aço no chão e na prancha de madeira do telhado.

Coloquei além dos montantes alguns caibros de madeira entre a prancha madeira do telhado e a laje pois imaginei que durante uma manutenção ao subir no telhado com o peso exercido na prancha a mesma viesse a abaixar um pouco o que iria comprometer toda a parede de drywall já parafusada.

Os caibros de madeira foi intercalado com os montantes o que garantiu um reforço maior contra os pesos exercidos eventualmente acima do telhado.

Placas de gesso instaladas prontas para pintura.

Como o bóiler que comprei é de baixa pressão ou seja não pode ligar a água da rua diretamente nele era necessário colocar uma caixa d'água auxiliar mas essa deveria ficar acima dele ou seja encima do telhado, então aproveitei os restos de materiais de drywall, placa cimenticia além de pedaços de caibro e fiz um suporte de caixa d'água para ficar encima do telhado.

Coloquei quatro barra roscada que sobrou da fixação da coifa da cozinha na laje nas extremidades do suporte mas com a distância exata dos caibros do telhado onde o mesmo seria encaixado.

Colquei um pedaço de manta asfáltica na base onde seria apoiada a caixa d'agua para melhorar a impermeabilização ja que tinha madeira no suporte para reforçar a estrutura.

Coloquei um porcelanato na mesma medida do suporte de 60x60 e perfurei o telhado exatamente onde estava passando os caibros de madeira embaixo do telhado.

Durante a instalação coloquei algumas telhas quebradas embaixo do suporte porém apenas para retirar depois de toda manutenção.

Coloquei algumas telhas de vidro onde ficou o bóiler para aumentar a iluminação no local além de transferir um pouco o calor do sol para o inox do bóiler e o resultado foi bem positivo. Aquele cano que sai ao final do telhado é o respiro ele serve para diminuir a pressão interna do bóiler e ele tem que esta no minimo 30cm acima da caixa auxiliar .

A função do respiro é caso a água esteja muito quente, eu procuro ilustrar essa situação com uma panela de pressão imagina quando a pressão é muito grande o que acontece todo o vapor vai sair pelo pino o mesmo é com o bóiler no entanto nesse caso é chamado de respiro.

Nessa foto o cano encaixado na parte superior é o que abastece a residência com água quente e o inferior é o de retorno da água aquecida das placas coletoras.

Desse lado do bóiler tem uma saída e entrada de água no mesmo nível a que esta com com o cano branco que é o material CPVC próprio para água quente é responsável em enviar a água fria que fica no fundo do reservatório por gravidade para a placa coletora onde sera aquecida.

Ja o cano marrom de material PVC é o cano de água fria que alimenta o bóiler a medida que o bóiler vai esvaziando esse cano esta ligado na caixa d'água auxiliar encima do telhado vai abastecendo o bóiler com água a baixa pressão. Se recomenda utilizar no minimo 30cm de cano de água quente a partir da entrada do bóiler e o restante pode ser cano de PVC comum pois o aquecimento do bóiler pode derreter esse material, porém tive muito problema para encontrar conexões e encaixes para esses diferentes materiais e deixei somente o de PVC e até agora não tive problemas.

Fiz um quadro elétrico ao lado do bóiler porque ele tem uma resistência e um termostato que aquece a agua mesmo naqueles dias em que não tem sol, porem eu optei em não ligar essa resistência visto que de madrugada a temperatura da agua poderia cair naturalmente e o termostato identificando a queda da temperatura iria acionar a resistência desnecessariamente em um período em que o sistema não estaria em uso. Para resolver esse problema eu comprei uma tomada temporizadora mas como tive bons resultados somente com o aquecimento solar nunca usei a tomada para liga a resistência do bóiler.

Mesmo colocando as placas coletoras na parte mais baixa do telhado eu não consegui os 20 cm necessário de diferença entre o fundo do bóiler e a parte superior das placas coletoras por esse motivo o sistema que deveria ser totalmente por gravidade passou a ser por termossifão onde a água é forçada por uma bomba d'água.

Comprei uma bomba d'água de baixíssimo gasto de energia e liguei em uma tomada temporizadora para ficar ligada somente no período em que o sol incide sobre as placas coletoras.

Conclusão

O sistema de aquecedor solar tem sido uma das maiores surpresas no resultado final que estou tendo de todos os projetos que já realizei em minha residência a economia é satisfatória e para água aquecer nem precisa que tenha sol o dia todo, se o sol incidir sobre as placas coletoras de 3 a 4 horas no dia água já fica aquecida a ponto de tomar um banho agradável.

É isso ai espero que tenha incentivado a quem ainda tem dúvidas sobre o sistema, faça os cálculos de quantas pessoas tem em sua casa o tempo de banho de cada um e se de fato vai compensar instalar esse sistema, na verdade sempre vai ser vantajoso ter um sistema como esse porém o que pode variar entre diferentes família é o tempo que você vai levar para você ter retorno sobre o investimento.

Normalmente pode levar até 5 anos para você pagar pelo produto e a instalação porém no meu caso acredito que de 1 a 2 anos o sistema ja estará totalmente pago e ainda tem um outro fator importante que é a valorização do imóvel no mercado.

Valeu pessoal até uma próxima aventura...rs