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Para a construção do fogão solar proposto utilizaram se os seguintes procedimentos:

• Projeto das dimensões do parabolóide

As dimensões do fogão foram definidas com a finalidade de obter se uma parábola com área de reflexão igual a 1,5 m2: diâmetro igual a 1,5 m e distância focal igual a 0,75 m, posteriormente dividida em duas partes iguais.

• Desenho da parábola refletora usando a ferramenta Autocad

De acordo com a seqüência apresentada através da Figura 3.1, inicia se com o desenho de um circulo de raio igual ao raio da superfície de captação de radiação do parabolóide.

Figura 3.1 – Raio da superfície de captação

Dividindo se o segmento mostrado, que é igual ao raio do parabolóide, em partes iguais, traçam se segmentos de retas unindo os pontos ao foco e em seguida desenha se retas perpendiculares a cada extremidade das retas que unem ao foco, obtendo se, dessa forma, o perfil do parabolóide, como mostrado na figura 3.2.

Somente nos casos em que o projeto do parabolóide prevê uma distancia focal igual ao raio da superfície de captação de energia solar pode ser utilizado um método auxiliar para a determinação do perfil da curva geratriz do parabolóide e procede se da seguinte forma: tomando se os pontos (AOB), Figura 3.3, e traçando se uma circunferência passando pelos referidos pontos chega se ao perfil desejado com uma boa margem de precisão, Figura 3.4.

Figura 3.3 – Traçado do perfil do parabolóide

Figura 3.4 – Perfil do parabolóide

Nas figuras 3.5 (a), (b) e (c) são apresentadas vistas do parabolóide construído através de comandos do Programa AUTOCAD.

(a)

(b) (c)

Figura 3.5 – Vistas do perfil do parabolóide

Nas figuras 3.6 (a), (b) e (c) são apresentadas vistas das radiações incidentes do parabolóide.

Figura 3.6 – Visualização funcional e posição de utilização do parabolóide. • Fabricação do perfil padrão para a construção do molde

A Figura 3.7 mostra o perfil da parábola reproduzido em uma chapa de aço para a construção do molde visando à otimização de seu processo de obtenção.

Figura 3.7 – Perfil padrão para a construção do molde.

• Confecção da estrutura de fixação do perfil padrão

Foi construída uma estrutura para a fixação do perfil padrão, em aço 1020, que permitia seu giro em 360°, mostrado na Fig. 3.8.

Figura 3.8 – Estrutura de fixação do perfil padrão.

• Confecção da estrutura de fixação para cada parte do parabolóide

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• Construção do Molde

O molde foi confeccionado em concreto e recebeu cobertura de massa corrida e tinta impermeabilizante. A estrutura do perfil padrão fixava se ao molde através de um orifício no centro do mesmo. A Figura 3.9 mostra o molde de concreto obtido acoplado à estrutura de fixação.

Figura 3.9 – Molde de concreto utilizado para obtenção do parabolóide.

• Utilização de fibra de vidro e resina ortoftálica para construção do parabolóide

Colocando se uma camada de tecido de fibra sobre o molde; posicionando se a estrutura da parábola; colocando se outra camada de fibra recobrindo a estrutura e em seguida

aplicando se resina ortoftálica sobre o tecido de fibra, obteve se uma peça em fibra com elevado grau de perfeição. Antes de iniciar o processo de confecção da parábola o molde foi recoberto com cera para facilitar o desmoldamento da estrutura de fibra construída. Após esta fase cortou se a parábola em duas partes iguais.

• Corte dos espelhos

Os pedaços de espelhos foram obtidos através do corte de uma lâmina medindo 2 mm de espessura, utilizando se uma ferramenta de corte diamantada, e seguindo o traçado seqüenciado obtido com o auxilio da ferramenta computacional AUTOCAD. Os espelhos foram cortados de modo a se adaptarem perfeitamente ao perfil curvo da parábola.

Para proporcionar uma melhor estética ä superfície espelhada das semi parábolas idealizou se e construiu se uma ferramenta para obterem se cortes curvos, Tal ferramenta, construída em material metálico encontra se mostrada na figura 3.10, operacionalizando o processo de corte dos segmentos de espelhos planos utilizados para a obtenção do perfil curvo da parábola.

Para a uniformidade dos vários espelhos utilizados, estabeleceu se uma superfície de espelho, num total de 12 gomos. Esses gomos são constituídos por 41 segmentos.

A figura 3.10 mostra a ferramenta utilizada no corte dos espelhos do fogão solar.

Figura 3.10 – Ferramenta para corte de espelhos.

A figura 3.11 mostra a superfície de espelho de uma semi parábola com seus gomos e segmentos.

Figura 3.11 – Superfície de espelho . • Fixação dos espelhos

Utilizou se cola de contato para madeira e outros materiais (cola fórmica), para a fixação dos pedaços de espelho na superfície da parábola.

• Confecção da estrutura

A estrutura do fogão solar projetado foi confeccionada a partir de uma sucata de um , que consiste na parte central, tubos de aço e barras chatas. Tem movimentos que permitem o acompanhamento do movimento aparente do sol e tem como principal característica a facilidade de construção e montagem. A figura 3.12 (a) e (b) mostra os detalhes construtivos da estrutura idealizada e construída.

Figura 3.12 – Detalhes da estrutura de barra chata do fogão.

Na Figura 3.13 (a), (b) e (c) são mostrados detalhes do mecanismo para o acompanhamento aparente do sol

(a) (b)

(c)

Figura 3.13 – Detalhes do mecanismo de acompanhamento do movimento aparente do sol

• Pintura da estrutura

Toda a estrutura do fogão solar recebeu uma pintura para protegê la das intempéries e desta forma minimizar os efeitos da degradação de sua exposição aos fenômenos naturais.

A Figura 3.14, a seguir, mostra várias vistas do fogão solar construído no LMHES situado no Núcleo de Tecnologia Industrial da UFRN.

(a) (b)

(c)

Figura 3.14 – Vistas do fogão solar construído no LMHES – UFRN.