Mais luz, menos lâmpadas

Enquanto engenheiros tentam encontrar formas de tornar painéis fotovoltaicos mais eficientes, pesquisadores do Departamento de Design da Universidade Federal do Paraná (UFPR) arranjaram outra maneira de aproveitar a energia proveniente do Sol.

A ideia é usar dutos para aproveitar a luz natural na iluminação de ambientes fechados, minimizando o uso de lâmpadas durante o dia. Em sua tese de doutorado, a arquiteta Gandhi Escajadillo Toledo desenvolveu um equipamento que pode ser especialmente útil em habitações populares, por ter baixo custo e permitir a economia de energia.

O duto é composto por uma abertura superior, chamada de coletor, o tubo propriamente dito, uma superfície difusora e um mecanismo de controle de entrada dos raios solares. Sua geometria foi pensada de modo a captar a luz do Sol durante todo o período diurno, independentemente da posição do astro no céu.

Duto solar
Composição de um duto solar. (foto: Gandhi Escajadillo Toledo)

Apesar das condições geográficas e climáticas favoráveis, o Brasil ainda faz pouco uso de dutos solares. Os produtos encontrados no mercado são importados e produzidos com materiais caros (os mais baratos custam cerca de R$ 1.000). Toledo pensou então em criar um dispositivo de baixo custo, voltado para classes sociais mais baixas. Conseguiu um produto 70% mais barato.

Com isso, acredita que o sistema possa se tornar mais popular no país. “O custo de um duto solar importado pode levar muito tempo para se pagar”, explica a pesquisadora. “Mas se o produto fica mais barato, a opção torna-se bastante vantajosa.”

Na composição de seu dispositivo, a pesquisadora usou chapas de alumínio, policarbonato e acrílico. Além de mais barato, a solução é ambientalmente correta. “Todos os materiais podem ser reciclados.”

Economia e eficiência

Um estudo de 2009 feito em escritórios mostrou que é possível economizar até 77% da energia gasta com iluminação artificial durante o dia ao utilizar uma estratégia de controle da luz natural. Já um experimento feito em Hong Kong em um corredor sem janelas mostrou que um sistema de dutos solares permitiu economia de até 54% do consumo gerado com luzes artificiais.

Mesmo em um ambiente em que já incide luz solar através de uma janela, a presença de um único duto solar é vantajosa

Toledo foi além em seus estudos e constatou que, mesmo em um ambiente em que já incide luz solar através de uma janela, a presença de um único duto solar é vantajosa. Além de distribuir melhor a iluminação interna, dependendo das condições do dia e horário, o equipamento pode dispensar o uso de lâmpadas.

Em simulações feitas por computador, considerando as condições de incidência solar de Curitiba, o duto aumentou em até 40% a iluminação de uma sala com janela em comparação com o mesmo ambiente sem o dispositivo. O impacto varia, é claro, de acordo com as condições de nebulosidade, o horário e a estação do ano. O melhor índice foi obtido em uma condição de céu claro, às 12 horas de um dia de verão. 

Casa de teste
Coletor de duto solar instalado em telhado de casa de teste em Curitiba. Geometria da peça permite entrada de luz em qualquer posição do Sol. (foto: Gandhi Escajadillo Toledo)

Um protótipo do duto solar desenvolvido pela pesquisadora está instalado em uma casa de teste no Centro Politécnico da UFPR para análise de eficiência do equipamento em condições reais. Ainda não há previsão de quando o produto deve começar a ser comercializado.

Célio Yano
Ciência Hoje On-line/ PR