Sistema Térmo-Solar

Sistema de Aquecimento Solar de Água

Fonte:  CRESESB.CEPEL  

Casa Solar possui um sistema de aquecimento solar de água no telhado, para o chuveiro do banheiro e torneira da cozinha, e um sistema de aquecimento solar externo para demonstração (Figura 1). A instalação externa desses sistemas não é muito comum, mas é uma alternativa para situações onde as condições locais não são adequadas.

Figura 1 - Sistema de aquecimento
solar externo

A energia solar térmica, ou seja, o aproveitamento da energia do sol para aquecimento de água, está se tornando cada vez mais freqüente. O sistema de aquecimento solar é composto, basicamente, por um coletor solar plano e por um reservatório térmico.

O coletor solar é responsável pela absorção e transferência da radiação Solar para o fluido de trabalho (em geral, a água), sob a forma de Energia Térmica. Os coletores solares planos, empregados para aquecimento de água, podem ser classificados em dois grupos: fechados e abertos.

Os coletores fechados são utilizados para promover o aquecimento de água até temperaturas da ordem de 70 ^oC; os coletores abertos são recomendados para aquecimento de piscinas que operam a baixa temperatura, entre 28 e 30 ^oC.

O coletor solar plano é composto por uma caixa metálica fabricada em alumínio que possui no seu interior uma placa absorvedora pintada de preto e tubos de cobre, por onde escoa a água a ser aquecida. Na parte frontal do coletor existe uma cobertura transparente de vidro. Todo o sistema é isolado termicamente para evitar perdas de calor para o meio. O sistema possui uma boa vedação para mantê-lo isento da umidade externa. A figura 2 ilustra o princípio de funcionamento do sistema de aquecimento solar de água, onde o área na cor vermelho representa a água mais quente, que foi aquecida pela irradiação solar no coletor plano, em relação à área em azul.

Figura 2 - Funcionamento do sistema de aquecimento solar.

O reservatório térmico é um tanque destinado a armazenar a água quente, proveniente do coletor solar, de modo a atender a demanda diária, mesmo fora dos horários de incidência solar. É constituído por um corpo interno cilíndrico, geralmente em aço-inoxidável ou cobre, sendo termicamente isolado para minimizar as perdas de calor para o ambiente. Para proteção externa, recomenda-se a utilização de capas metálicas.

Como a incidência de radiação é intermitente (períodos noturnos e também períodos de tempo nublado e chuvoso), em geral, os sistemas de aquecimento solar possuem uma forma de aquecimento auxiliar, normalmente elétrico ou a gás.