COLETOR ESTAMPADO PARA ENERGIA SOLAR


A proposta desse projeto é desenvolver um coletor solar plano a partir de novos processos de fabricação utilizando a técnica do processo de Estampagem Incremental(EI).
O coletor solar baseia-se no uso de energia solar no aquecimento de água e piscinas com simples coletores planos de estrutura relativamente simples. Cada coletor plano possui um absorvedor, que transforma a radiação solar em calor. Nele é usado também sistemas como caixas-d'água posicionadas á cima, evitando assim, sistemas de bombeamento.

Figura 1: Estrutura de um sistema solar simples com coletores planos e reservatório térmico - sem adição de energia elétrica (fonte imagem:http://penta3.ufrgs.br/CESTA/fisica/calor/coletorsolar.html)

É previsto o melhoramento do absorvedor através de uma tecnologia de Estampagem Incremental, que dispensa juntas soldadas e dobradas. São pretendidas as economias de produção e melhora das resistências de transmissão de calor, melhor vazão do sistema de tubos e uma simplificação da produção, todas resultantes desse processo. Esse projeto busca inovar o método de produção atual de coletores planos, que atualmente, são constituídos de chapas de alumínio, na qual é soldada uma serpentina de cobre, onde ocorre o fluxo de água. Essa produção é feita de maneira artesanal, na qual eleva o custo de produção e não garante a qualidade do produto.


Figura 2: coletor explodido

O processo de E.I. é uma inovação tecnológica na área de estampagem de chapas. Enquanto os processos convencionais de estampagem são com matrizes complexas e de alto custo, a E. I. se aplica a pequenos lotes e também em componentes de geometria complexa. Por isso, esse processo coloca-se como alternativa para Prototipagem rápida e na fabricação de pequenas linhas de produção que exigem um ferramental de alto custo. Essa é uma técnica de estampagem que utiliza uma ferramenta de punção esférica giratória (punção cego) e a estampagem da peça é feita de maneira incremental de forma progressiva seguindo uma trajetória estipulada. Essa processo possibilita também, a estampagem de peças não simétricas com baixo custo de produção.
Durante o processo de estampagem, os absorvedores recebem sua forma definitiva.

Figura 3a. Coletores solar para aquecimento residencial 1b. Vista expandida de um coletor solar, detalhe para placa absorvedora e tubulação de cobre.

(Fonte imagens: Soletrol em http://www.soletrol.com.br)

Figura 4: Estampagem Incremental

Vídeo de Estampagem Incremental

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