Como funciona o aquecimento solar de água?

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Aquecimento solar de água

A energia solar é uma energia limpa e inesgotável e optar por esse sistema pode gerar impactos positivos ao meio ambiente. O custo-benefício desse sistema costuma ser bom, com pouca manutenção e bastante durável, trazendo benefício financeiro ao dono da residência também.

O sistema de aquecimento de água solar é composto de coletores solares (placas) e o reservatório térmico (Boiler):

As placas são responsáveis pelo aquecimento da água através de absorção da radiação solar, que é transferido para a água circulando no interior das tubulações. As placas devem ser direcionadas para o norte, com desvio máximo de 30° e inclinação resultante da soma da latitude mais 5 a 10°, resultando em média no valor de 35°.

O reservatório térmico é um recipiente cilíndrico, normalmente fabricado em inox com acabamento externo em alumínio, isolado termicamente. O boiler recebe a água aquecida pelas placas e a armazena para consumo posterior. O boiler também recebe água fria da caixa d’água para reposição da água quente consumida.

Os boilers podem ser de alta ou baixa pressão. Os de alta pressão trabalham com pressão de até 40 m.c.a., enquanto os de baixa podem ter pressão de até 5 m.c.a. O tipo ideal deverá ser definido pelo engenheiro projetista.

A água pode circular entre os coletores e o reservatório térmico de duas formas: bombeamento ou por termossifão. A circulação por bombeamento é necessária quando o boiler se encontra abaixo das placas solares e normalmente são utilizadas bombas de baixa potência para esta tarefa.

A circulação por termossifão requer que o boiler esteja situado acima das placas solares, de forma que quando a água esquenta dentro das placas, se torna menos densa e sobre, retornando ao reservatório. Esse sistema não requer bombas.

O sistema de aquecimento solar traz consumo de energia à residência, porém não é suficiente para aquecer a água a uma temperatura adequada para o banho em regiões mais frias. Também há a questão do funcionamento menos eficiente em dias nublados ou chuvosos. Desta forma, é comum ter outro sistema em paralelo para auxiliar o aquecimento de água com placas solares.

Os sistemas auxiliares mais comuns são boilers elétricos e aquecedor de passagem. O boiler poderá ter sistema de aquecimento elétrico interno, que poderá ser ativado por um termostato quando a água não estiver ganhando temperatura suficiente com o sistema solar. Da mesma forma, pode ser instalado um aquecedor de passagem e bomba de circulação para ter o apoio do aquecedor.

Para o dimensionamento do sistema e instalação é importante saber o número de ocupantes da casa, norte geográfico e inclinação do telhado. Com esses dados o engenheiro consegue definir a dimensão do boiler, o número de placas e a posição e o aquecedor de passagem ou sistema de apoio definido.