Coletores Solares

Escrito por Marina Almeida Ferreira sob orientação dos professores Alcino de Oliveira Costa Neto e Iara Ferreira de Rezende Costa.

Coletor Solar x Placas Fotovoltaicas

Que o sol é a maior fonte de aquecimento do planeta Terra nós já sabemos, mas será que sabemos aproveitar toda a sua potencialidade? Para isso, já foram desenvolvidos sistemas capazes de proporcionar conforto, praticidade e economia. Estamos falando dos coletores solares e das placas fotovoltaicas.

Mas você sabe a diferença entre eles?

Os coletores solares são placas capazes de gerar energia térmica através da coleta dos raios solares. Essa energia, por sua vez, pode ser utilizada para aquecimento de líquidos em geral, como água ou óleos industriais. É importante frisar que neste sistema não há geração de energia elétrica, mas sim da energia térmica. Ou seja, os coletores solares não substituem a energia da concessionária.

Já as placas fotovoltaicas são responsáveis por converter a energia solar em energia elétrica. Desta forma, este sistema é capaz de substituir a energia oriunda da distribuidora para o abastecimento da rede elétrica na residência. A energia elétrica é gerada através do efeito fotovoltaico, que converte a energia solar em corrente elétrica do tipo contínua, tudo isso através das chamadas placas fotovoltaicas.

O sistema

O sistema dos coletores solares é composto pelo coletor, que são painéis de captação de calor do sol, e por um reservatório térmico, conhecido como boiler.

Os painéis geralmente são instalados nos telhados das casas, onde há maior incidência da luz solar durante o dia. Na caixa do coletor encontra-se as aletas, que são responsáveis por absorver o calor. Elas são feitas de alumínio ou cobre, e revestidas por uma tinta preta fosca capaz de aguentar altas temperaturas. As caixas são feitas de alumínio (proporcionando isolamento térmico) e protegidas por tampas de vidro, que permitem a livre passagem de luz para as aletas.

Internamente nos painéis há tubulações, geralmente de cobre ou aço inox, por onde circula o líquido a ser aquecido.

Como funciona

A água contida no interior do boiler é conduzida pela serpentina aos coletores, saindo pela parte inferior, onde se aquece e retorna ao boiler pela parte superior. Realizado o processo por convecção, a água quente sempre estará na parte superior do boiler, devido a relação de densidade com à água fria. Um reservatório de água fria localizado acima do boiler é responsável por abastecê-lo, ligando neste pela parte inferior respeitando a condição mínima de pressão. Desta forma, o fluxo da troca de calor se torna automático.

Figura 1 – Processo de convecção

Fonte: ECycle, 2020.

Assim, é possível obter água quente para o chuveiro, pias e onde mais desejar sem gastar energia elétrica! Já no caso das piscinas, não há a presença do boiler, sendo a água coletada diretamente da piscina para os coletores através de uma bomba.

Em dias nublados, chuvosos ou com excessiva utilização da água quente, entra em ação o sistema auxiliar, que pode ser elétrico ou a gás.

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REFERÊNCIAS

ECYCLE. Sistema Solar Fotovoltaico. Disponível em: https://www.ecycle.com.br/component/content/article/69-energia/3510-sistema-solar-fotovoltaico-aquecimento-agua-banho-poupanca-energetica-como-funciona-isolante-gas-eletrico-componentes-diferencas-coletores-fechados-abertos-tubulares-vacuo-instalacao-consumo-meio-ambiente-impactos-ambientais-emissoes.html. Acesso em: 05 abr. 2020.

KISOLTEC. Entenda de uma vez por todas como funciona um coletor solar. Disponível em: https://blog.kisoltec.com.br/entenda-de-uma-vez-por-todas-como-funciona-um-coletor-solar/. Acesso em: 05 abr. 2020.