A mais comum das tecnologias de aproveitamento da energia solar térmica é o colector/painel solar. Existem vários tipos de colectores.
Paineis Solares térmicos / colectores
Estes equipamentos captam a radiação solar, e fazem a transferência da radiação sob a forma de energia térmica.
A qualidade de um colector solar avalia-se pelo seu rendimento, que é a relação entre a capacidade de absorção da radiação incidente, designada por rendimento óptico e as perdas de calor para o exterior.
O rendimento óptico varia no tempo, devido à diferente inclinação dos raios solares ao longo do ano.
O colector solar tem como função converter a luz solar (radiação de onda curta), em calor, e transferir este calor com o mínimo de perdas para o resto do sistema. Nesta transferência podem ocorrer:
- Perdas por condução (quando o calor se propaga para o exterior através do contacto de superfícies a diferentes temperaturas)
- Perdas por convecção (quando o calor se propaga para o exterior através da deslocação de ar sobre a superfície)
- Perdas por radiação (quando o calor se propaga para o exterior através da emissão de radiação a partir das superfícies)
Se pretendemos escolher correctamente um colector, teremos de conhecer as características de cada um dos elementos que o compõem. Isto irá ser muito útil para distinguirmos a qualidade da cada colector a escolher e veremos qual o mais apropriado para as condições ambientais locais, local da instalação e dentro do orçamento disponível.
O colector mais utilizado em Portugal é o denominado CPC (colector planocom cobertura).
SISTEMAS DE CAPTAÇÃO SOLAR/COLECTORES SOLARES TÉRMICOS
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COLECTOR PLANO
Este tipo de colector é o mais comum e destina-se a produção de água quente a temperaturas inferiores a 60 ºC. Este é formado por: - cobertura transparente: para provocar o efeito de estufa e reduzir as perdas de calor e ainda assegurar a estanquicidade do colector. - placa absorsora:...
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COLECTORES CONCENTRADORES
Para atingir temperaturas mais elevadas há que diminuir as perdas térmicas do receptor. Estas são proporcionais à superfície deste. Reduzindo-a em relação á superfície de captação, consegue-se reduzir as perdas térmicas na proporção dessa redução. Os sistemas assim concebidos chamam-se...
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CPC OU COLECTORES CONCENTRADORES PARABÓLICOS
O desenvolvimento da óptica permitiu muito recentemente a descoberta de um novo tipo de concentradores conhecidos por CPC (Colector Parabólico Composto) ou Winston, que combinam as propriedades dos colectores planos (também podem ser montados em estruturas fixas e têm um grande ângulo de visão o...
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COLECTORES DE TUBOS DE VÁCUO
Para obter temperaturas superiores a 90 graus centígrados com um bom rendimento é necessário recorrer-se a colectores de vácuo. Estes consistem geralmente em tubos de vidro transparente cujo interior contêm tubos metálicos (absorvedores). A atmosfera interior dos tubos é livre de ar o que elimina...
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COLECTORES SEM COBERTURA (APLICAÇÃO: Piscinas)
Para piscinas e aquecimento de água potável. Vantagens do colector sem cobertura: a placa de absorção substitui a cobertura do telhado está disponível para diversas formas de telhado e fachada - telhados planos ...
Componentes dos colectores solares térmicos
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Cobertura de vidro transparente
De forma simples, um colector plano é formado pela cobertura transparente, um absorvedor, o isolamento térmico para evitar as perdas de calor e uma caixa/carcaça que garante a estabilidade necessária ao conjunto. As principais características que a cobertura deverá cumprir são: a) Provocar o efeito...
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Cobertura transparente de plástico
Muitos plásticos têm propriedades ópticas semelhantes às do vidro, já que são transparentes às radiações de ondas inferiores e opacos às radiações de onda longa , pelo que servem para elaborar as coberturas transparentes dos colectores. Os plásticos utilizados nas coberturas dos colectores, estão...
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Coberturas de vidro duplo
As perdas por reflexão e absorção são maiores e por conseguinte, a energia recebida pelo absorvedor é inferior. Ao diminuir a energia recebida pelo absorvedor e consequentemente as perdas, conseguimos que o colector mude em função das condições de utilização: • Diferença entre a...
Isolamento térmico
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Isolamento entre a caixa e o absorvedor
O absorvedor está protegido na parte traseira contra as perdas térmicas por um isolamento, que terá de ter uma elevada eficácia. Situa-se entre a caixa e o absorsor para reduzir as perdas de calor por condução. O isolamento utilizado pode ser de qualquer dos tipos existentes no mercado (lã de vidro...
Caixa ou carcaça protectora
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Parâmetros de adequação
A função da carcaça tem duas vertentes: 1) Proteger e aguentar sobre si mesmo – com o peso de cada um dos elementos que constitui o coletor. 2) Atuar de enlace com a estrutura – sobre a qual está instalado o coletor através dos bastidores e elementos de fixação...
Absorvedor
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Absorvedor solar de permuta com fluido térmico
O absorvedor recebe a radiação solar para depois transforá-la em calor e transmiti-la ao fluido térmico. Existem alguns tipos de absorvedores, dos quais podemos salientar os seguintes: 1) Duas placas metálicas separadas, onde circula o fluido térmico. 2) Uma...
Um coletor solar plano é constituído não só pela superfície absorsora, mas também por elementos de proteção térmica e mecânica da mesma, tais como:
Cobertura de vidro, Superfície absorsora, Circuito do fluido térmico, Isolamento térmico, Caixa / Carcaça.
