Abrigo PVC Aspirado

Modelo original

O abrigo Aspirado foi baseado no trabalho de Tarara e Hoheisel (2007). Consiste num tubo PVC com 32 cm de comprimento e 10 cm de diâmetro, posicionado na horizontal. Uma das saídas do tubo foi tapada e a outra manteve-se aberta. Para garantir alta reflectância, o tubo PVC foi recoberto com folha de alumínio. Um pequeno ventilador foi posicionado a 16.5cm da saída aberta, paralelo a orientação do tubo, como mostra a figura abaixo.

Tarara e Hoheisel (2007) mediram durante 11 dias consecutivos a temperatura do ar em 9 diferentes modelos de abrigos artesanais e compararam com um abrigo padrão do tipo passivo. O modelo Aspirado teve o melhor desempenho, por isso foi o escolhido para esta pesquisa. A temperatura do ar neste modelo tendia a ser menor do que a temperatura medida no abrigo padrão quando a irradiação solar e a velocidade do vento externo eram baixas, porém um pouco maior quando a irradiação e a velocidade do vento eram maiores.

As temperaturas do ar medido neste modelo diferiram das da referência numa faixa de 1,6 a 2,4°C, como é possível verificar na acima. O fato do modelo Aspirado ter alcançado temperaturas similares ao padrão, e frequentemente menores, indica que a ventilação forçada de 4,4m/s foi o suficiente para anular o superaquecimento devido a radiação solar.

Material Tipo de Comércio Preço (R$) Quantidade Adquirida Comentários
Cano PVC de 10cm diâmetro Ferragens convencionais < R$ 10,00 50cm Este é um cano de esgoto, uma medida padrão. Ferragens
pequenas costumam vender este cano por metro, o que lojas maiores não fazem
Papel alumínio Mercado convencional < R$10,00 1 unidade Comprei o de 45cm, com 7,5m de comprimento, mas não foi usado menos de 50cm
Ventilador/Cooler 80x80x25mm, 12v Comércio especializado de computadores e eletrônica < R$ 20,00 1 -
Transformador 7,5V Comércio especializado de computadores e eletrônica ? 1 -
Peneira Convencional 11cm Mercado convencional 2,99 1 A proposta é utilizar o material do filtro para tapar uma das saídas do tubo pvc
Silicone de vedação material de construção 11,30 1 No momento da compra do silicone é importante ler as instruções e limitações no verso, pois existem silicones específicos para diferentes aplicações
Cola epox material de construção 11,09 1 Atenção! Deve ser manuseada com luva ou utensílios molhados
Super cola (tipo super bonder) 2,00 1 - -
Arame Ferragem - 100cm Material reciclado -
Tampa de plástico - - Material reciclado -
Embalagem de Alumínio 500ml c/4 Mercado R$8.00 1 Recobrimento de alumínio
Embalagem de Alumínio 1100ml c/4 Mercado R$13.00 Recobrimento de alumínio

A montagem seguiu os seguintes passos:
1. Com um lápis, marque no cano onde o corte deve ser realizado. Do mesmo cano será feito o abrigo horizontal e a saída de ar. Com uma serrinha corte 35cm do cano, do restante, corte 15. Lixe as extremidades do cano para ficarem regulares;
2. Encaixe dos canos: Corte dois sulcos em forma de U do cano de 15cm para que este se encaixe no cano de 35cm. A profundidade do sulco será de aproximadamente 5cm e a largura de 9cm. Para iniciar os cortes, pode ser usada a serrinha, mas para fazer as curvas é necessário usar uma tesoura ou alicate de corte;
3. Na posição onde for fixado o cano de 15cm, recorte no cano de 35 cm um quadrado de 8cm por 8cm.
4. Encaixe do ventilador: para encaixar o ventilador na entrada de ar (cano de 15cm) corte (com tesoura e serrinha) quatro retângulos, distanciados entre si de 8cm (largura do ventilador), com 2,5cm de profundidade (espessura do ventilador), o ventilador deve funcionar como um exaustor, por isso ser posicionado com a direção do vento para fora do abrigo;
5. Saída lacrada: usando uma tampa de plástico de pote de cozinha, recorte um disco de 10cm de diâmetro e cole com super cole em uma das aberturas do cano de 35 cm;
6. Entrada de ar removível: pegue a peneira, corte fora o cabo, faça dois furinhos de cada lado, faça os mesmos furos no cano PVC de 35cm, no lado que for a entrada de ar removível, corte pequenos pedações de arame para fixar a peneira no cano;
7. Apoio do sensor: para fixar o sensor fixo no centro do cano foi usado arames, um círculo duplo de arame com o mesmo perímetro interno do cano foi feito, com 15cm de arame conecte dois lados do círculo, como na foto. Quanto mais próximo o perímetro do ar for do perímetro interno do cano, mais firme o círculo ficará, mesmo assim, é bom colar algumas fitas adesivas para fixação. Não é desejado que o sensor seja fixado de maneira permanente, para facilitar a manutenção;
8. Use super cola para colar o cano de 15cm no cano de 35cm para colar o ventilador no cano de 15cm e para colar a tampa no cano de 35cm;
9. Use a cola durepoxi para tapar os vãos entre os canos;
10. Desmonte as embalagens de alumínio, deixando as mais planas possível e cole por todo o abrigo.

Bagunça na construção!

Corte com a serrinha.

Na esquerda superior, cano de 35cm com entrada de ar cortada, a direita superior, cano de 15cm com encaixe para o ventilador e para o outro cano cortados, no centro e direita, peneira, a esquerda a tampa.

Cortes para encaixe do ventilador.

Furos para encaixe da peneira.

Canos encaixados com durepox.

Visão de baixo com ventilador colado e lacrado.

Para fixação no Varal de Abrigos, um furo foi feito bem perto do cano curto e, com uma barra roscada, duas porcas e duas arruelas, o abrigo foi fixada na barra. Acredito que este metal dentro do abrigo pode ser uma fonte de calor, mas não sei o impacto que terá na temperatura interna.

Resultado Final

O resultado final possui 33 cm de comprimento e 22 cm de altura, na Figura 4.6 estão detalhados as demais dimensões do abrigo. O custo final foi entre R$60,00 e R$70,00. A princípio, a alimentação do ventilador era feita junto com alimentação do sistema, mas devido aos problemas descritos a alimentação foi feita separadamente por uma pequena placa solar e um conjunto de baterias. Testes posteriores a instalação desta alimentação mostraram que a bateria era capaz de suportar até dois dias sem alimentação da placa solar. O resultado final, instalado no INEMT, pode ser visto nas Figuras 4.7

Nem o abrigo, nem o sensor, apresentaram danos após os 3 meses expostos em campo. A fixação com barra rosqueada manteve o abrigo firme e fixo durante todo este período. O material aluminizado que cobria o abrigo não descolou, e nem as tampas dianteira e traseira.

Vale lembrar que mais detalhes sobre a instalação do Varal de Abrigos encontram-se na tarefa #502 .

Segue a foto do Abrigo Aspirado fixado na Varal de Abrigos. E olha só que belezura!

Caracterização

Freitas 2018 testou este modelo, juntamente com outros abrigos artesanais no trabalho Caracterização de sensores e abrigos meteorológicos de baixo custo . A conclusão foi de que a potência d ventilador não foi o suficiente para forçar a circulação do ar no interior do abrigo de maneira a esfriar a temperatura interna. o comportamento apresentado pelo abrigo foi similar ao de um abrigo passivo, um abrigo sem ventilação forçada. Mais testes devem ser realizados para caracterizar este modelo.

Acima, o histograma das diferenças de temperatura medidas neste abrigo e no abrigo de referência. Mais detalhes em Caracterização de sensores e abrigos meteorológicos de baixo custo

Referências

Freitas, M.. Caracterização de sensores e abrigos meteorológicos de baixo custo. Disponível no lume
TARARA, J.M., HOHEISEL, G.. Low-cost Shielding to Minimize Radiation Errors of Temperature Sensors in the Field. HortScience Journal, 42(6),1372–1379, 2007.