Coletor solar caseiro com proteção contra sobreaquecimento e congelação


Encontra-se na fase final de execução o meu novo projeto caseiro ecológico. Trata-se de um coletor solar térmico de construção totalmente artesanal e cuja novidade mais importante é a inclusão de um sistema de proteção contra sobreaquecimento. Não se trata de nada que envolva meios técnicos ou que seja complicado de fazer. Pelo contrário, é uma coisa muito simples, mas completamente eficaz para o fim em vista. Trata-se de uma cobertura de estores, que deve ser, afinal, o método mais seguro para evitar que, em dias de sol muito intenso, a água aqueça demais e provoque avarias no sistema.

Este artigo foi atualizado em 6 de Agosto de 2015

Quanto ao coletor própriamente dito, as tubagens são semelhantes às de um painel que já fiz anteriormente, cuja construção foi descrita em: aquecedor de água com serpentina pressurizada no entanto este, devido à inclusão da proteção contra sobreaquecimento, teve de ser desenhado de forma um pouco diferente. Como é hábito na realização dos meus projetos, também neste coletor recorri o mais possível ao reaproveitamento de materiais em desuso.



Tabuleiro construído em madeira, com o fundo revestido com placas de isolamento provenientes de sobras de trabalhos de construção civil.



Nesta foto o tabuleiro já tem uma folha metálica colocada por cima do isolamento e também duas calhas em ferro que foram aparafusadas às paredes laterais do tabuleiro. Em cima deste calha irá assentar a cobertura transparente. Também já tem em cima das tábuas laterais a calha em alumínio onde irão correr as persianas



Aqui o fundo do tabuleiro já foi pintado de preto fosco para que a folha metálica absorva melhor o calos dos raios solares. Em cima está o material a utilizar na montagem da tubulação.



Material utilizado nas tubagens do coletor: 

Dois tubos de 1/2 pol. onde foram abertos furos com rosca de 8 mm. O tubo a ser utilizado na parte superior, onde a água atinge temperaturas mais elevadas é de ferro galvanizado. O outro, que fica no fundo do painel, é de pvc, uma vez que é onde entra a água fria vinda do fundo dos depósitos.

Pedaços com 5 cm de comprimento de tubo de alumínio de 8mm de diâmetro, no qual foram numa ponta feitas roscas para enroscar nos orifícios dos tubos.

Porcas sextavadas para apertar os tubos de alumínio de encontro aos tubos superior e inferior.

Pedaços de tubo de cristal de 8 mm, com 10 cm de comprimento. Estes pedaços de tubo irão ser colados aos tubos de alumínio e neles entrarão (à justa) os tubos de rega gota a gota.

Uma bobine de tubo de rega gota a gota que irão ser cortados e enfiados nos tubos de alumínio. De salientar que estes tubos ficam apertados dentro dos tubos de cristal e para os enfiar é necessário aplicar um pouco de óleo ou massa lubrificante. No primeiro painel que fiz empreguei óleo, mas neste optei por colar vedox, uma massa própria para vedar tubagens, sobretudo roscas. 

Cola de contacto para colar os tubos de cristal aos tubos de alumínio. Os tubos de cristal tiveram que ser aquecidos para entrar nos tubos de alumínio.

Fita teflon para aplicar nas roscas dos tubos de alumínio. Aqui está uma fase mais melindrosa do trabalho, pois é absolutamente necessário que não existam fugas. No caso de alguma rosca ficar a verter terá de se retirar o tubo gota a gota e desenroscar a peça em causa, o que é uma tarefa fácil de realizar e depois colocar mais fita e também um pouco de massa vedox.



Nesta foto os tubos superior e inferior da grelha já têm os pedaços de tubo de alumínio enroscados.



 Pormenor das ligações a um dos tubos principais.




Colocação dos tubos gota a gota. Na minha opinião estes tubos não devem ficar esticados em demasia. Quando expostos ao calor eles dilatam e ficam a ziguezaguear, mas o importante é que ficam em cima da chapa de metal, recebendo o calor desta .




O coletor já em funcionamento, tendo como cobertura uma placa de policarbonato. Esta cobertura transparente é imprescindível para que se obtenha rendimento do sistema no inverno, ou quando as temperaturas forem pouco elevadas. 




O coletor com o estore fechado. Este estore poderá servir não só para proteger o painel de calor em demasia como também das temperaturas negativas, evitando, talvez, o congelamento da água dentro do coletor.

O estore é acionado, facilmente, com uma manivela que foi aplicada ao eixo de enrolamneto.




A parte de baixo do coletor. De salientar que o painel tem, no fundo, uma torneira que serve para esvaziar ou purgar a tubagem, pois a circulação da água por termossifão só funcionará bem se não existir ar dentro dos tubos.





Nova atualização em 24/08/2025:

A cobertura de proteção em estores ficou a funcionar muito bem e, dado que este painel e o outro que construí anteriormente são naturalmente mais frágeis do que os coletores construídos industrialmente, a cobertura pode ser muito útil para evitar o aquecimento em demasia no verão, pelo que resolvi aplicar também uma cobertura idêntica no 1º painel. Devo referir que este trabalho foi feito também com recurso à reciclagem, tendo os custos sido insignificantes. Foi necessário fazer uma pequena alteração no tabuleiro, mas nada de muito complicado, tendo ficado assim com um sistema solar para aquecimento de água que serve perfeitamente para atender às minhas necessidades.

Nota do autor:

As tubagens em plástico dos coletores foram, entretanto, substituídas por tubos multicamada. Pode encontrar um post sobre o assunto em: Sistema solar térmico com tubos multicamada.




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