São Paulo, Quinta Feira, 23 de Fevereiro de 2012
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ENERGIAS RENOVÁVEIS
Ecologicamente Correto / Economicamente Viável
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(11) 3675 1703 e (11) 9769 2330
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Aquecimento Solar
Saiba como funciona e quais os tipos de sistemas de aquecimento solar
1 – O que é Aquecimento Solar ou energia térmica?
O aquecimento de água por energia solar, também conhecido por geração de energia térmica, nada mais é do que a transferência de calor de uma superfície para um líquido que tem contato com essa superfície. Esse calor é o resultado da irradiação solar que atingiu a superfície. A maioria de nós já teve uma experiência com o aquecimento de água por energia solar. Quem nunca deixou uma mangueira de jardim cheia de água ao sol? A irradiação solar aquece a mangueira (que é a superfície) e a mangueira aquece a água (que é o líquido em contato com a superfície).
O Aquecimento Solar é usado para aquecer água de consumo em residências (chuveiros, lavatórios, cozinha e área de serviço), em vestiários, cozinhas industriais e piscinas, entre outros.
2 – Como funciona o aquecimento solar
O RT é abastecido por uma caixa d’água ou diretamente pela água da rua. Essa água, então, é direcionada para os coletores. Após a água ter sido aquecida pelos coletores, ela retorna ao RT.
A água fria é mais pesada que a água quente isso porque as moléculas da água fria estão mais unidas. Quando a água é aquecida, as moléculas se separam e a água quente fica mais leve que a fria. Quando a água chega aquecida ao RT ela fica naturalmente acima da água mais fria.
No RT não há separação da água fria e da quente. As águas quente e fria não se misturam. É como água e óleo que nunca se misturam. O óleo seria, digamos, a água aquecida.
3 – Tipos de sistemas de aquecimento solar
- O que é Aquecimento Solar ou energia térmica
- Como funciona o Aquecimento Solar
- Tipos de sistemas de aquecimento solar
1 – O que é Aquecimento Solar ou energia térmica?
O aquecimento de água por energia solar, também conhecido por geração de energia térmica, nada mais é do que a transferência de calor de uma superfície para um líquido que tem contato com essa superfície. Esse calor é o resultado da irradiação solar que atingiu a superfície. A maioria de nós já teve uma experiência com o aquecimento de água por energia solar. Quem nunca deixou uma mangueira de jardim cheia de água ao sol? A irradiação solar aquece a mangueira (que é a superfície) e a mangueira aquece a água (que é o líquido em contato com a superfície).
O Aquecimento Solar é usado para aquecer água de consumo em residências (chuveiros, lavatórios, cozinha e área de serviço), em vestiários, cozinhas industriais e piscinas, entre outros.
- O Coletor Solar também conhecido por placa solar
O homem precisou de algo mais eficiente que uma simples mangueira de jardim para aquecer grandes volumes de água. Para isso desenvolveu o coletor solar constituído por:
- uma “caixa” externa metálica, normalmente de alumínio extrudado, para dar consistência à estrutura do coletor;
- isolante térmico, no fundo e nas laterais dessa caixa, para reduzir a perda do calor absorvido;
- conjunto de aletas de metal, normalmente de alumínio, soldadas a tubos de cobre por onde passa água a ser aquecida. As aletas e os tubos são pintadas em preto fosco para maior absorção da irradiação solar;
- uma tampa de vidro que fecha a caixa do coletor. Esse vidro permite a infiltração da irradiação solar a ser absorvida pelas aletas e tubos retendo, ao mesmo tempo, grande parte desse calor absorvido.
- O Reservatório Térmico (RT)
Não basta apenas aquecer a água. Precisamos estoca-la e mantê-la aquecida para o consumo. Para isso foi desenvolvido o RT (também conhecido por Boiler) que é uma estrutura na forma cilíndrica constituída por materiais que retém calor. Os reservatórios, em grande parte das vezes, são fabricados em aço inoxidável, poliuretano expandido, cobre e alumínio. Existem reservatórios fabricados em plástico de engenharia. Estes são tão bons quanto os anteriores. O uso por um ou outro modelo esta no tipo de aplicação.
2 – Como funciona o aquecimento solar
O RT é abastecido por uma caixa d’água ou diretamente pela água da rua. Essa água, então, é direcionada para os coletores. Após a água ter sido aquecida pelos coletores, ela retorna ao RT.
A água fria é mais pesada que a água quente isso porque as moléculas da água fria estão mais unidas. Quando a água é aquecida, as moléculas se separam e a água quente fica mais leve que a fria. Quando a água chega aquecida ao RT ela fica naturalmente acima da água mais fria.
No RT não há separação da água fria e da quente. As águas quente e fria não se misturam. É como água e óleo que nunca se misturam. O óleo seria, digamos, a água aquecida.
3 – Tipos de sistemas de aquecimento solar
- Circulação Natural (ou Termossifão)
É o sistema mais conhecido. Nesse sistema os coletores precisam ser instalados abaixo do RT de modo que a água chegue até eles por gravidade. Essa água sendo aquecida retornará ao RT por convecção, isto é, por diferença de peso. A água quente por ser mais leve sobe, e a água fria desce.A adoção desse modelo de sistema exige que o projeto de construção do imóvel contemple essa possibilidade ou que, através de algumas adaptações, possa ser implantado em edificações existentes . No Brasil, como a maioria dos imóveis existentes e outros em construção não foram projetados para uso de aquecimento solar, o uso do sistema por circulação natural ou termossifão, em grande parte das vezes, não é viável. Em situações como estas o sistema por circulação forçada se ajusta facilmente.
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Circulação Forçada
É o sistema que permite ser aplicado em quase a totalidade das edificações no Brasil, pois ele não depende dos coletores ficarem abaixo do RT, do uso da gravidade e da convecção ou mesmo de adaptações estruturais. Nesses sistemas os coletores ficam no telhado acima do RT e este fica na laje. A circulação da água entre o RT e os coletores é feita através de uma mini bomba circuladora, gerenciada por um controlador eletrônico. Essa mini bomba trabalha poucas vezes ao dia, por poucos segundos e somente quando há diferença de temperatura identificada pelo controlador. A função do controlador/bomba circuladora é mandar a água fria do RT aos coletores e trazer a água quente dos coletores ao RT.
O consumo de energia por essa mini bomba é desprezível. Equivale, talvez, ao consumo de uma lâmpada de 20 watts ou menos.
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Piscina Aquecida por Irradiação Solar
O aquecimento de piscina através da irradiação solar obedece o mesmo princípio de funcionamento do sistema por circulação forçada.Nesse caso, o RT é a própria piscina que fica protegida por uma capa térmica e os coletores sempre ficam posicionados acima dela. Isso obriga o uso, ou da mesma bomba instalada para fazer a aspiração, circulação e filtragem da água ou, dependendo das condições, de uma bomba exclusiva. Para cada caso há uma análise e aplicação específica.Os coletores utilizados para aquecimento de piscinas são diferentes dos utilizados no aquecimento de água de consumo. São feitos em plástico de engenharia da alta resistência a impactos e à ação do cloro e algicidas.
