O consumo de energia elétrica no nosso país é muito alto, e para produzir essa energia toda é necessária à construção de usinas e redes de distribuição que geram um impacto enorme no meio ambiente.

As usinas hidrelétricas, vistas como “geradoras de energia limpa”, necessitam para a sua construção que uma vasta área seja alagada para formar as represas com grandes barreiras para gerarem altas pressões de águas que irão mover as imensas turbinas geradoras de energia elétrica.

As usinas termo-elétricas consomem os recursos naturais como carvão mineral, biomassas e derivados de petróleo, e produzem muita poluição, e as usinas nucleares, além de serem um risco enorme para o meio ambiente e para a população, geram um lixo radioativo (atômico) que precisa ser enterrado, danificando tudo a sua volta por sabe lá quantos 1000 anos.

As Usinas a Óleo Combustível usam enormes motores movidos a óleo Diesel ou Biodiesel, para fazerem funcionar os enormes geradores. A queima desses combustíveis poluem o meio ambiente.

Usinas Solares Fotovoltaicas custam muito caro e ocupam uma enorme área para serem construídas; e não funcionam à noite.

Usinas Termo Solares necessitam de uma enorme área para serem construídas e também não funcionam à noite.

As Usinas Eólicas necessitam de muito vento para ter um bom funcionamento; suas construções geram grande impacto sócio ambiental.

Usinas das Mares ou das Ondas são grandes equipamentos instalados no mar ou beira mar para aproveitar o movimento das marés ou das ondas para gerar energia elétrica.

Como não queremos perder o conforto que a energia elétrica nos traz, o melhor a fazer é economizarmos ao máximo para evitar que mais usinas, que danificam o meio ambiente, sejam construídas, sem contar que a economia de energia resulta em economia na conta, que nada mais é que economia do nosso dinheiro.

Veja a seguir algumas formas simples para economizar energia elétrica:

- Melhore (aproveitar) a iluminação natural dos ambientes. Para isso pode-se abrir as janelas durante o dia. Se possível troque janelas pequenas por grandes, telhas comuns por telhas translúcidas e pinte as paredes de cores claras, de preferência o branco.

- Troque as lâmpadas incandescentes por lâmpadas de baixo consumo.

Obs: A substituição das lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes (lâmpadas frias) de boa qualidade podem gerar economia de até 65% e durar 10 vezes mais.

Importante: essas lâmpadas contêm mercúrio, substância tóxica nociva ao ser humano e ao meio ambiente; portanto, precisam ser manuseadas e descartadas de forma correta, evitando a quebra e levando-as para um posto de reciclagem. As lâmpadas LEDs têm uma alta duração e baixo impacto ambiental, porém é uma tecnologia nova e ainda um pouco cara.

- Lembre-se de sempre desligar a(s) luz(es) quando o ambiente não estiver em uso.

- Elimine o consumo de ar-condicionado. Para isso use um ventilador, de preferência de teto, com a regulagem para apenas circulação de ar sem necessidade de uma ventania. Pode-se eliminar também o consumo de ar-condicionado usando climatizadores evaporativos de ambiente. Esses climatizadores resfriam o ambiente por meio do sistema de aspersão de neblina. Essa técnica contribui para: diminuir a temperatura em até 12 graus, aumentar a umidade relativa do ar, eliminar gases e odores e suprimir a poeira em suspensão. Se não for possível eliminar o ar condicionado, o ideal é diminuir o consumo do equipamento. Para isso basta deixar a temperatura uns dois ou três graus acima do costume (por exemplo: se regulava o ar condicionado para 25°, agora regule para 27°; essa nova temperatura, com certeza ainda será bem agradável e a economia será enorme).

- No caso de aquecimento de um ambiente, diminua ou elimine a corrente de ar vinda de fora, feche portas e janelas, e coloque móveis ou plantas em locais que tenham corrente de ar. Durante o dia permita que entre bastante sol pelas janelas. Se usar aquecedor elétrico, prefira um que tenha circulador de ar,pois ele faz a sensação térmica subir rapidamente sem a necessidade de regular no nível máximo.

- Uma técnica que pode ajudar bastante no equilíbrio da temperatura de ambientes é o uso de vegetação, dentro e ao redor desses ambientes. Para locais sem laje ou forro, construir o telhado verde (cobertura vegetal sobre as telhas) e instalar placas de isolamento térmico sob as telhas também podem ajudar muito.

- Diminua o consumo da sua geladeira. Instale a geladeira longe de portas e janelas para evitar que ela tome sol e tenha que trabalhar mais para manter a temperatura interna. O mesmo pode acontecer se a geladeira ficar perto do fogão, lareira, aquecedor ou máquina que irradia calor. O hábito de abrir a geladeira e ficar pensando o que vai fazer também deve ser mudado; cada vez que a geladeira é aberta sai o ar frio e entra o ar quente do ambiente, por isso evite abri-la várias vezes. Nunca coloque peças de roupas para secar atrás da geladeira; isso também a forçará trabalhar mais.

- Evite usar o ferro de passar roupas. Procure adquirir roupas feitas com tecidos que não ficam amassados. Se estender corretamente as roupas no varal, elas não vão precisar ser passadas.

- Procure lavar as roupas de uma só vez. Assim vai economizar usando a máquina de lavar menos vezes.

- Não use secadora de roupas, use o SOL. Secar as roupas no sol é muito mais saudável porque o sol expulsa os ácaros das roupas.

- Alguns aparelhos têm uma função chamada stand by, que serve para mantê-los ligado em modo de espera. Apesar do equipamento consumir o mínimo de energia nessa condição, ainda estará consumindo. Se possível procure desligar totalmente os equipamentos que você pouco usa. O mesmo acontece com o monitor do computador quando está com o descanso de tela; se for deixar o computador ligado por um longo período sem usar o monitor, desligue-o.

- Recicle ou leve para reciclagem tudo que puder. Cada tonelada de papel reciclado economiza 35% de energia elétrica comparada com a produção de papel novo; uma tonelada de alumínio reciclado economiza até 90% de energia elétrica comparado com a produção de alumínio novo; assim todos os materiais também vão ter sua porcentagem de economia de energia elétrica comparado com a produção de materiais novos.

- Diminua o tempo do seu banho. Obs.: A classe residencial detém 24,8% do mercado de energia elétrica. Um chuveiro elétrico responde pela maior parcela de consumo de energia elétrica residencial, 25% a 35% do total gasto, e segundo estimativa do Procel (2005), calcula-se que o chuveiro consome de 6,2% a 8,7% do total de energia elétrica produzida no país.

Além dessas formas simples, podemos fazer uso de algumas tecnologias limpas para economizar ainda mais energia elétrica em nossas casas, como por exemplo a energia solar.

Como um dos grandes vilões do alto consumo de energia em uma residência é o chuveiro, vamos usar a energia solar para aquecer a água para o banho.

Explicações gerais do projeto experimental do Aquecedor Solar de água feito só com tubos de PVC próprios para água potável.

Esse Aquecedor solar de água é um sistema composto por coletores solares instalados sobre o telhado e ligados em uma caixa de água revestida com isolante térmico, que servirá para armazenar a água que foi aquecida nos coletores. Depois essa água (quente) será usada para o banho.

No box do banheiro vai ter um misturador de água quente/fria e um chuveiro com dimmer (ou chuveiro eletrônico) para servir de suporte térmico para os dias sem sol.

O sistema funciona por termo-sifão, ou seja: a água do fundo do reservatório (água mais fria) vai para os coletores que são instalados abaixo do nível inferior do reservatório; quando o sol bater nos coletores, vai aquecer a água que está dentro deles; a água quente vai ficar mais leve, e será empurrada de volta para o reservatório térmico pela água mais fria (mais pesada) que virá do fundo do reservatório para a base dos coletores. Essa circulação será natural e constante enquanto tiver sol.

Observe no desenho a seguir o esquema completo do circuito hidráulico de uma casa com esse Aquecedor Solar.

Quando uma pessoa vai tomar seu banho, ela consome (além dos produtos de limpeza) dois produtos importantes de uma só vez, que são: a energia elétrica e a água.

Depois marque o tempo que cada pessoa da casa demora no banho; some os tempos, multiplique pela vazão e terá a quantidade de litros de água que a família consome nos banhos por dia. Esse será o valor mínimo para o reservatório térmico do seu Aquecedor Solar, mas como nem todos os dias tem 100% de sol, sempre é aconselhável escolher um reservatório com pelo menos 20% a mais que o valor mínimo. Por exemplo, se a família consome 300 litros por dia, mais 20% serão 360 litros. Como no mercado normalmente temos caixa de 310 ou 500 litros, você vai ter que escolher entre ter um reservatório com um volume muito justo (310 litros) ou ter um reservatório com uma grande folga (500 litros). Como sugestão o ideal é escolher com grande folga; assim a variação de temperatura durante o banho será muito menor (isso porque a água dentro do reservatório não tem uma temperatura uniforme, de cima até embaixo).

Uma vez escolhido o tamanho do reservatório térmico, é necessário calcular a área em m² (metro quadrado) do(s) coletor(es) solar(es). Para esse cálculo a industria adotou que, para cada 100 litros é necessário um coletor de 1m² em regiões com boa insolação e temperaturas amenas (um bom centro de referência é a cidade de Belo Horizonte - MG). Se for uma região mais fria e pouco sol (como é o caso de São Paulo - SP) usa-se um coletor de 1m² para cada 80 litros, e se for muito fria (como o sul do país) usar um coletor de 1m² para cada 60 litros. Como sugestão, é sempre aconselhável perguntar para pessoas próximas à sua região, que tenham um sistema já instalado, como está a eficiência desse sistema de Aquecimento Solar; essa é a informação mais valiosa para dimensionar a área de coletor ideal para seu Aquecedor Solar. É importante saber que aumentar o número de coletores não vai significar que vai aquecer mais a água, e sim que vai aquecer mais rápido a água, aproveitando melhor cada rajada de sol, fazendo com que tenha mais água aquecida dentro do reservatório térmico em menor tempo. Isso será muito bom se tiverem banhos durante o dia, dando tempo para aquecer a água para os banhos da noite.

A seguir como construir um coletor (aberto - sem cobertura de vidro) com tubos de PVC e com área aproximada de 0,9 m² (por ser um tamanho que melhor aproveita os cortes dos tubos que normalmente são vendidos em barras de 6 ou 3m). Outro ponto favorável e que vai facilitar muito nossos cálculos é que nesse tipo de Aquecedor Solar, indicado exclusivamente para banho, a temperatura desejada não precisa ser muito alta como é o caso do equipamento industrializado; então use cada coletor (desse manual) como se tivesse 1m², ou seja:

IMPORTANTE: Sempre lembrar que esse tipo de coletor pode ser construído do tamanho que for necessário (apenas mudando o comprimento dos tubos para se adequar ao tamanho disponível em seu telhado ou cobertura), facilitando muito a sua instalação.

1º PASSO -  lixe e limpe com álcool todos os tubos, e nas áreas onde vão ser coladas use solução limpadora (ou preparadora) para tubos e conexões soldáveis de PVC rígido.

3º PASSO - faça o teste para ver se têm vazamentos.

Para fazer esse teste, existem duas possibilidades, que são:

Veja na figura a seguir, uma sugestão de como construir um tanque para esse tipo de teste. Mas, só construa esse tanque se pretende fazer muitos coletores, caso contrário é melhor improvisar um tanque como piscininha de criança ou plástico comprido (tipo lona de caminhão) com água, uma caixa de água, etc.

Para fazer o(s) reparo(s), raspe bem o ponto e toda a sua volta, lixe, limpe e depois coloque a cola para selar o furo. Repita o teste de vazamento até ter certeza de que não há mais nenhum vazamento.

Obs.: depois que o coletor estiver preso sobre o telhado, esse conjunto não tem como se soltar.

Veja no desenho a seguir, um exemplo de montagem com coletores em paralelo. Para unir os coletores pode-se usar luvas soldáveis, mas uma vez coladas não poderá mais mexer nos coletores caso tenha que fazer alguma manutenção. Para evitar fazer as uniões com luvas soldáveis, use luvas de correr, ou união soldável, ou mangotes (com proteção aos raios UV) com abraçadeiras de aço inox para não enferrujarem. Apesar de sair bem mais caro, você terá maior mobilidade para lidar com os coletores. Isso será muito bom se os coletores forem maiores que 1,5m de comprimento ou unir mais que três coletores.

No interior do reservatório, a água fria sempre ficará no fundo por ser mais pesada que a água quente. Baseado nessa lei da física é que foi criado o reservatório térmico (de baixo custo) desse Aquecedor Solar de água.

O reservatório é alimentado pela água da rede pública A (água fria) por uma torneira de bóia. Essa água é direcionada para o fundo do reservatório por um tubo (redutor de turbulência) encaixado na torneira de bóia. Esse tubo, além de direcionar a água fria direto para o fundo do reservatório, tem a função de evitar turbulências, misturando momentaneamente as camadas de água quente e fria.

Pela conexão 1 a água (fria) sai do reservatório para os coletores, e depois de aquecida nesses coletores pela irradiação solar, retorna para o reservatório pela conexão 2 para ser armazenada "quente" e ficar disponível para consumo pela conexão B através de uma bóia pescador, cuja função é captar a camada superior de água de dentro do reservatório (mais quente).

1º PASSO - ESCOLHA DO TIPO E TAMANHO DO RESERVATÓRIO

A escolha do reservatório depende do volume de água que deseja armazenar, além do espaço disponível (normalmente dentro do telhado) para instalar o reservatório e dos recursos financeiros disponíveis. Como base de cálculo use o seguinte exemplo: uma caixa de 200 litros mantém um volume utilizável de 160 litros d'água, que corresponde a +/- 45 minutos de banho com vazão de 3,5 litros/minuto. Deve-se levar em consideração que, conforme a água vai sendo consumida, o volume dentro do reservatório é reabastecido com água fria. Se o reservatório for muito pequeno o tempo do banho deve ser reduzido. Também se podem calcular horários (diurnos) diferentes para os banhos, permitindo que os coletores tenham tempo suficiente para reaquecer a água dentro do reservatório para o próximo banho.

OS TIPOS DE RESERVATÓRIOS (caixas d'água) mais comuns, disponíveis no mercado são:

- de FIBER-GLASS (vários volumes disponíveis).

- de POLIETILENO OU DE PEAD (Polietileno de alta densidade)  (vários volumes disponíveis), leve, resistente, longa duração, não tóxica, fácil manuseio, boa vedação (excelente contra a Dengue).

- de AÇO INOX  (vários volumes disponíveis), leve, tem longa vida útil, não trinca, não descasca e dispensa pintura.

2º PASSO - FAZER A FURAÇÃO PARA AS FLANGEs (entradas e saídas de águas)

Fazer os furos usando uma furadeira (MAS NUNCA NA POSIÇÃO DE IMPACTO) com serra tipo copo. Caso não tenha a serra copo, desenhe uma circunferência com o diâmetro exato do furo que deverá fazer e use uma broca para fazer vários furos, um ao lado do outro e dentro da circunferência, e depois unir os pontos para retirar o miolo. Com uma lima ou lixa grossa faça o acabamento arredondando o interior da circunferência. Procure medir o diâmetro exato de cada furo, deixando o mínimo de folga suficiente para encaixar as flanges.

FURO 3 - Saída de água para consumo. Faça esse furo +/- no meio da caixa. Se a caixa for menor que 300 litros, faça esse furo entre o meio e o fundo da caixa.

FURO 4 - Entrada (retorno) de água dos coletores. Fazer esse furo próximo do meio da caixa e do lado oposto ao FURO 2.

Dica: se a caixa for pequena (menor que 500 litros), faça esse furo um pouco abaixo do meio da caixa. Se for uma caixa grande (maior que 500 litros), faça esse furo um pouco acima do meio da caixa.

FURO 5 - Para o ladrão.  Faça esse furo o mais alto possível, mas tome cuidado para não impedir o correto fechamento da caixa com a tampa.

A necessidade de se usar o Redutor de turbulência é evitar que a água fria (camada inferior de água dentro do reservatório) se misture com a água quente (camada superior). Isso porque quando estiver consumindo a água (tomando o banho) a torneira de bóia vai abrir liberando a entrada de água fria no reservatório, e o redutor de turbulência vai direcionar a água fria direto para o fundo do reservatório.

Dependendo do modelo da torneira de bóia, poderá escolher como instalar o tubo redutor de turbulência. Veja nas fotos a seguir dois modelos de torneira de bóia e as opções para instalar o tubo redutor de turbulência.

4º PASSO - MONTAGEM DO PESCADOR

A necessidade de usar o Pescador é garantir que a água que vai sair para o consumo seja sempre a da camada superior do volume de água de dentro do reservatório, a qualquer momento, mais cheio ou menos cheio. Isso porque, quando se está consumindo a água (tomando o banho) a vazão desse consumo pode ser maior do que o reabastecimento pela torneira de bóia (entrada de água fria), baixando assim o nível da água dentro do reservatório, e como a água mais quente fica sempre na camada superior do volume total da água, esse mecanismo garante que a água que estiver saindo para o consumo seja sempre a porção mais quente de dentro do reservatório.

Para construir um pescador como é mostrado nas fotos a seguir, você vai precisar de um Nipel roscável, um Joelho 90º roscável, um Adaptador soldável curto com bolsa e rosca para registro, um Joelho 90º soldável, um pedaço de Tubo e uma Bóia (que pode ser feita com um pedaço de tubo e dois Caps. Ver detalhes a seguir). Todos apenas encaixados e rosqueados; não use cola.

Obs.: as conexões podem ser de 1/2" e 20mm, de 3/4" e 25mm, ou de 1" e 32mm. A escolha vai depender da necessidade do volume de vazão.

A seguir como fazer a ponta da Bóia pescador usando apenas peças de PVC.

Primeiro calcule o comprimento que deverá ficar o pescador. Para isso coloque as peças da articulação no lugar e calcule o comprimento do tubo medindo desde o joelho 90º soldável até +/- o meio do reservatório.

Por se tratar de um projeto de baixo custo, existem algumas opções bem interessantes que são misturadores adaptados ao circuito hidráulico original do box. Para isso faça um furo no teto do box para descer com a tubulação que vem do reservatório térmico (da bóia pescador). A tubulação ficará exposta, mas não haverá necessidade de quebrar a parede do box para embutir essa tubulação.