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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