Sistema de Aquecimento Solar de Água

 

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Sistema de Aquecimento Solar de Água

De forma simplificada, o sistema de aquecimento solar (SAS) de água pela energia do sol é integrado pelos coletores solares (placas de aquecimento) e o reservatório térmico (Boiler).

A energia solar para o aquecimento de água é denominada de energia solar térmica, onde o calor do sol é diretamente utilizado pelo sistema por intermédio das placas solares ou tubos a vácuo, com o intuito de permitir a captação de energia e transportar o calor para a água.

Sendo assim, a energia solar térmica (radiação solar) pode ser usufruída em comércios e residências, assim como em usinas térmicas solares, assegurando água quente no chuveiro ou torneira, ou produzindo eletricidade através do vapor gerado.

 

A história do aquecedor solar no Brasil

Incentivada pela crise do petróleo, em 1970, iniciaram os primeiros sistemas de aquecimento solar residencial. Porém, ainda não haviam profissionais no mercado que possuíssem habilidade para implantar o sistema de aquecimento de água.

Nos anos 80, houve a realização de testes de qualificação dos equipamentos para aquecer água com energia solar térmica. Além disso, foram fundadas as Normas Técnicas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) associadas ao setor de aquecimento solar. Foi nesse momento que se iniciou a profissionalização desta área.

Com o passar do tempo, o mercado começou a ficar cada vez mais requisitado, necessitando que a qualidade do sistema evoluísse. E, juntamente com a evolução da qualidade do SAS, o preço dos sistemas começaram a cair, tornando o sistema gradativamente mais popular.

 

Como opera o sistema de aquecimento de água com energia solar?

Como já foi explicitado, o sistema de aquecimento de água é integrado pelos coletores solares (placas de aquecimento) e o reservatório térmico (Boiler). Onde, a absorção da radiação solar é designada pelas placas, que por sua vez, transferem esse calor para a água que caminha no interior de suas tubulações de cobre.

O reservatório térmico (Boiler), é o responsável por armazenar a água aquecida. Ele é composto por polipropileno ou inox e cilindros de cobre, que são isolados de modo térmico com poliuretano expandido sem CFC. Vale ressaltar, que eles não agridem a camada de ozônio. A água aquecida é armazenada pelo Boiler até que ela seja consumida. Portanto, o Boiler funciona como uma caixa d’água, ficando responsável por fazer com que a água armazenada fique sempre quente no aquecedor solar.

Nas placas de aquecimento, os raios solares ultrapassam o vidro da superfície do coletor, que aquecem as aletas que são fabricadas em cobre ou alumínio e pintadas com tinta especial e escura, com o intuito de maximizar a absorção da radiação solar.

O calor presente dentro dos tubos (serpentina), geralmente de cobre, esquenta e vai diretamente para o reservatório do sistema de aquecimento de água.

 

Como funciona o sistema de aquecimento de água com Tubos a Vácuo?

A principal diferente entre o aquecedor solar convencional e o aquecedor solar a vácuo é que o sistema a vácuo não possui ar entre o coletor solar e o vidro que protege o sistema, diminuindo as perdas de calor transferidas para a água. O resultado disso é a maximização da captação de energia solar, melhorando sua eficiência de performance.

Os tubos a vácuo são compostos por duas camadas de vidro, possuindo uma camada interna e outra externa. A camada interna possui uma superfície seletiva que permite aumentar a absorção da energia solar. Entre essas duas camadas de vidro a vácuo, há o isolante térmico que aumenta a eficiência do sistema de aquecimento de água.

A energia solar ultrapassa o vácuo e aquece a água dentro dos tubos dos coletores e como a densidade da água quente é mais leve que a da água fria, ocorre a circulação natural dentro do sistema. Sendo assim, a água fria consegue empurrar a água quente que foi aquecida para dentro dos tubos a vácuo, acumulando-a dentro do reservatório térmico (Boiler). Quando a temperatura da água entra em equilíbrio térmico, é um sinal de que o volume de água disponível foi todo aquecido, fazendo com que a circulação seja interrompida.

Outro ponto importante é que o isolamento térmico é tão eficiente que a temperatura externa do ambiente não é possibilitada de ser transferida para o ambiente interno do isolamento, local onde a água foi aquecida. Por esse motivo, esse tipo de sistema é muito utilizado em regiões muito frias e até em regiões onde ocorrem muitas geadas.

 

Quais os benefícios de utilizar aquecimento solar a vácuo?

  • Redução de impactos ambientais;
  • Valorização do imóvel;
  • Maior eficiência em relação aos coletores convencionais;
  • Água quente o ano todo, mesmo em invernos rigorosos;
  • Economia de energia de até 70%.




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