As tecnologias de conversão da energia solar em energia térmica têm desenvolvimentos distintos em função das gamas de temperatura necessárias. Para as aplicações que requerem baixas temperaturas (até 60ºC), tipicamente para aquecimento de água, existe uma tecnologia bem desenvolvida e madura - colectores estacionários, planos ou do tipo CPC de baixa concentração. Também está bem desenvolvida a tecnologia associada aos depósitos de armazenamento de água quente e existem regras de arte bem precisas para o dimensionamento e instalação de sistemas solares térmicos destinados a estas aplicações.
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Nas temperaturas médias (60ºC a 120ºC) podem considerar-se dois tipos distintos de aplicações; condicionamento de ar (aquecimento / arrefecimento) e industriais. Os colectores solares utilizados nestas gamas de temperatura podem ainda ser colectores estacionários mas torna-se necessário que integrem mecanismos de redução de perdas térmicas como o vácuo e/ou a concentração (do tipo CPC, ainda inferior a 2).
Temperaturas superiores têm interesse em aplicações industriais e até na produção de energia eléctrica por via térmica, utilizando para o efeito colectores concentradores de alta concentração.
Tipo de tecnologias disponíveis
- Colector sem cobertura
- Colector plano preto baço (ou não selectivo)
- Colector plano selectivo
- Colector CPC (concentradores parabólicos compostos)
- Tubos de vácuo
- Colectores concentradores (alta concentração)
O gráfico que se segue representa uma comparação entre as diferentes tecnologias de colectores e temperatura de funcionamento acima da temperatura ambiente, com rendimento aceitável (>40%).
 Figura 1. Comparação entre as diferentes tecnologias de colectoresColector sem cobertura
Estes colectores consistem basicamente em tubos de plástico (propileno, policarbonato ou polivinil) colocados em forma de esteira e unidos por dois tubos de maior diâmetro nas partes inferior e superior. Para piscinas exteriores, cuja utilização normalmente ocorre de Maio a Setembro, os colectores a utilizar numa instalação solar serão preferencialmente os colectores de borracha sem cobertura. A utilização destes colectores permite a circulação directa da água da piscina pelos mesmos. Em termos económicos, são mais acessíveis do que os colectores com cobertura, embora o tempo de retorno do investimento seja bastante similar, pois têm menor eficiência e é exigida uma maior área de captação. De salientar que a utilização de colectores sem cobertura torna necessário que sejam colocados num local onde estes estejam abrigados do vento já que são particularmente sensíveis a velocidades do vento superiores a 1 m/s, que conduzem a uma diminuição drástica do seu rendimento. Para além desse aspecto as temperaturas baixas do ar exterior no Inverno tornam igualmente inadequada a utilização destes colectores para o aquecimento de água de piscinas cobertas no Inverno, situação em que se justifica a utilização de colectores com cobertura.
| Fonte: Dossier cedido por O Electricista |
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