Quando falamos sobre energia solar, a primeira coisa em que pensamos são os painéis solares. Essa é a energia solar fotovoltaica, talvez a mais famosa de todas as energias renováveis, junto com a eólica. No entanto, existe outro tipo: a energia solar térmica.
Se você quer saber tudo sobre esse tipo de energia solar, desde o que ela é até quais usos ela tem, por meio de suas características, continue lendo 🙂
O que é energia solar térmica?
Como o próprio nome sugere, é um tipo de energia renovável e limpa que consiste em aproveitar a energia do sol para gerar eletricidade. Ao contrário dos painéis solares usados na energia fotovoltaica para gerar eletricidade a partir de fótons de luz encontrados na radiação solar, esta energia aproveita esta radiação para aquecer um fluido.
Quando os raios do sol atingem o fluido, ele o aquece e esse fluido quente pode ser usado para vários usos. Para ter uma ideia melhor, 20% do consumo de energia de um hospital, hotel ou casa corresponde ao uso de água quente. Com a energia solar térmica podemos aquecer a água com a energia do sol e aproveitá-la para que, neste sector energético, não tenhamos de utilizar energias fósseis ou outras.
Com certeza você está pensando que a água de rios, lagos e reservatórios está exposta à radiação solar e, no entanto, não esquenta. E é que para aproveitar essa radiação solar é necessária uma instalação especial para ajudar a aquecer os fluidos para que possam ser usados posteriormente.
A energia solar térmica contribui significativamente para a redução de custos, economizando energia e reduzindo as emissões de CO2 que causam o aquecimento global e desencadeiam as mudanças climáticas.
Componentes de uma instalação térmica
Uma vez que saibamos o que é energia solar térmica, devemos ter os elementos necessários para construir uma instalação solar que nos permita aproveitar este recurso energético.
Apanhador
A primeira coisa que uma instalação deste tipo deve ter é um coletor ou painel solar. Este painel solar não funciona da mesma forma que o conhecido fotovoltaico. Não possui uma célula fotovoltaica que coleta fótons de luz para transformá-los em energia, mas sim nos permitem capturar a radiação solar para começar a aquecer o fluido circulando dentro deles. Existem diferentes tipos de colecionadores e com diferenças no seu desempenho.
circuito hidráulico
O segundo é o circuito hidráulico. Estes são os tubos que constituem o circuito por onde transportaremos o fluido de transferência de calor que cuidará da ação que vamos realizar. O circuito normalmente está fechado na maioria das instalações. Portanto, fala-se de circuitos de sentido único, do painel, e circuitos de retorno, até o painel. É como se esse circuito fosse uma espécie de caldeira de água que contribui para o aquecimento de um local.
Trocador de calor
Eles são responsáveis por transportar o calor através do circuito. O trocador de calor transfere a energia captada pelo sol para a água. Geralmente são externos ao tanque (chamados trocadores de placas) ou internos (bobina).
acumulador
Como a demanda por energia solar nem sempre é a mesma, como na fotovoltaica, ela exige algum sistema de armazenamento de energia. Nesse caso, a energia solar térmica é armazenada nos acumuladores. Esse acumulador consegue armazenar água quente para tê-la disponível quando precisarmos. São tanques que possuem a capacidade e o isolamento necessários para evitar perdas de energia e manter a água sempre quente.
Bombas de circulação
Para transportar o fluido de um lugar para outro, são necessárias bombas para superar as quedas de pressão dos circuitos e as forças de atrito e gravidade.
Poder auxiliar
Quando há menos radiação solar, a produção dessa energia diminui. Mas não é por isso que a demanda também. Diante desse tipo de situação em que a demanda supera a oferta, precisaremos de um sistema de apoio que aqueça a água e que seja totalmente independente do sistema solar. Isso é chamado de gerador de backup.
É uma caldeira que começa a funcionar em condições em que a energia solar térmica é mais desfavorável e aquece a água armazenada.
Itens necessários para segurança
É importante ter um sistema de segurança para garantir que a instalação funcione em ótimas condições e não se deteriore com o tempo. Os elementos que compõem um sistema de segurança são:
Vasos de expansão
Como sabemos, conforme a água aumenta sua temperatura, também aumenta seu volume. Portanto, é necessário um elemento que seja capaz de absorver esse aumento de volume à medida que o fluido de transferência de calor se expande. Vasos de expansão são usados para isso. Existem vários tipos de óculos: abertos e fechados. Os mais usados são os fechados.
Válvulas de segurança
Válvulas são usadas para controle de pressão. Quando o valor de pressão definido no processo de calibração é alcançado, a válvula descarrega líquido para evitar que a pressão alcance limites potencialmente perigosos.
glicol
O glicol é um fluido ideal para transportar o calor da instalação solar térmica. O mais aconselhável é que seja um fluido anticongelante, já que em áreas onde a temperatura é muito baixa, um congelamento da água nos circuitos pode destruir toda a instalação. Além disso, o fluido deve ser atóxico, não ferver, não corroer, ter alta capacidade calorífica, não deve ser desperdiçado e ser econômico. Caso contrário, a energia não seria lucrativa.
O ideal em uma instalação desse tipo é ter um percentual de 60% de água e 40% de glicol.
Dissipadores de calor
Como em muitos casos a água esquenta excessivamente, é importante ter dissipadores que evitem esse aquecimento perigoso. Existem dissipadores de calor estáticos, ventiladores, etc.
Armadilhas
As armadilhas são capazes de extrair o ar que se acumula dentro dos circuitos e que pode causar problemas graves no funcionamento da instalação. Graças a estes purgadores, este ar pode ser extraído.
Controle automático
É o elemento que faz com que tudo funcione corretamente, pois supõe um controle automático que mede as temperaturas nos painéis, tanques, programação, acionamento do dissipador elétrico (se existir este sistema), programador, controle da bomba, etc.
Com essas informações você pode aprender mais sobre a energia solar térmica e suas aplicações.