_Hinrichs_Kleinback

Cap. 5 Energia Solar: Características e Aquecimento 121
EXEMPLO
Área de Coletor para um Forno Solar
Se presumirmos que a taxa útil de energia calorífica necessária para
cozinhar é 150 W, então qual é a área do forno (incluindo os refletores)
necessária para interceptar esta quantidade de radiação?
Solução
A área do coletor é calculada pressupondo que o forno solar é 20% eficiente e
que 85% da insolação é de componente direta.
Pressupondo uma taxa de insolação ao meio-dia de 900 W/m 2 , a componente
direta é 900 x 0,85 = 765 W/m 2 .
A energia necessária para o cozimento (150 W) é igual à componente direta
vezes a eficiência, vezes a área interceptada:
765 x 0,20 x área = 150 W
Desta forma, a área é 150/(765 x 0,2) = 0,98 m 2 .
Desde os primeiros experimentos com fornos solares, muitas tentativas de popularizar
este conceito foram implementadas, especialmente nos países em desenvolvi-
—ento. Todavia, não se obteve muito sucesso. Em contraste com os Estados Unidos, onde
apenas cerca de 1 % do consumo total de energia é utilizado para cozinhar, nos países em
desenvolvimento pelo menos 75% do consumo total residencial de energia é destinado
para este fim. O combustível mais freqüentemente utilizado, nos lugares em que a maioria
ias pessoas vive no meio rural, é a lenha ou o esterco animal. A coleta de combustível requer
muitas horas diárias de trabalho; a coleta excessiva pode acelerar a desertificação e
levar à erosão dos solos, assim como à remoção de seus nutrientes. (Fornos eficientes no
aso de energia são discutidos no Capítulo 16.)
ATIVIDADE 5.1
Um interessante experimento para estudar o aquecimento solar de água é o
seguinte. Obtenha quatro recipientes ou tigelas plásticos (não de isopor). Pinte,
com tinta spray, o interior de duas delas de branco e das outras duas de preto.
Consiga duas sacolas plásticas limpas que servirão para cobrir os recipientes.
Adicione a mesma quantidade de água fria (mais ou menos 1 cm de altura) a
cada uma das tigelas. Cubra uma tigela pintada de branco e uma pintada de
preto com as sacolas plásticas e ponha as quatro à luz do Sol. Monitore por
uma hora a temperatura T das quatro tigelas. A água de qual tigela atinge a
temperatura mais alta? Faça um gráfico de T versus o tempo (f).