Energia solar - constituição do sistema de aquecimento de água

O sistema solar para aquecimento de água, também conhecido como fototérmico, é basicamente constituído pelos seguintes equipamentos: reservatório de água (que alimentará o sistema); reservatórios térmicos (boilers); coletores solares (placas solares); e circuito hidráulico.

Reservatório de água

O reservatório de água representa o componente do sistema solar responsável pelo fornecimento da água fria ao sistema. Depois de aquecida, a água será utilizada pelo estabelecimento. Geralmente, em sistemas residenciais, utiliza-se o próprio reservatório (caixa d’água) para abastecer o sistema solar de aquecimento. Para isso, torna-se necessário que a tomada de água esteja localizada em um nível superior ao sistema de aquecimento, para permitir que a água seja conduzida por gravidade. Portanto, nesse caso, o reservatório será responsável por atender tanto ao sistema solar de aquecimento como, também, os demais pontos de consumo da residência que não estão interligados ao sistema fototérmico.

Pode-se adotar, também, um reservatório independente, ou seja, que servirá exclusivamente para abastecer o sistema solar de aquecimento. Mas, nessas situações, será necessário manter um segundo reservatório para atender os demais pontos de consumo de água da residência que não estejam interligados ao sistema solar. Estes pontos podem ser, por exemplo, torneiras externas que são utilizadas exclusivamente para regar jardins, limpar áreas externas da residência, entre outros pontos que se julgar desnecessário o uso de água quente.

O reservatório térmico

O reservatório térmico, que também é chamado de boiler, refere-se a um recipiente com características especiais onde a água aquecida pela energia solar permanecerá armazenada para, aos poucos, ser consumida. Portanto, o reservatório térmico funciona como uma garrafa térmica, armazenando a água quente (água que passou pelos coletores) por durante um determinado período, podendo se minutos, horas ou até dias.

Para isso, ele é composto basicamente por dois cilindros, sendo um interno e outro externo, separados por uma camada de material isolante. O cilindro interno é a parte do reservatório térmico que ficará efetivamente em contato com a água aquecida pelos coletores. Por isso, para garantir maior durabilidade e eficiência térmica, eles são confeccionados de materiais duráveis. Assim, esses materiais devem ser resistentes à corrosão natural da água e as pressões de operação dos sistemas. O cilindro externo nada mais é que uma capa que tem a função específica de proteger o isolante térmico.

Os coletores solares

Os coletores solares são considerados os componentes mais importantes do sistema de aquecimento solar. Isso porque eles são os responsáveis pelo aquecimento da água, a partir da energia solar incidente. Portanto, um dos fatores mais determinantes para o bom funcionamento de um sistema é a qualidade dos coletores solares empregados. Em outras palavras, é no interior dos coletores que ocorrerá a conversão (transformação) da radiação solar em energia térmica (calor), ou seja, é nesse componente que a água será aquecida, para ser armazenada no reservatório térmico.

Circuito hidráulico do sistema solar

Em qualquer instalação hidráulica, as tubulações são peças indispensáveis. E, sendo assim, mesmo no caso de um sistema solar para aquecimento de água, elas devem ser bem consideradas, para o bom desempenho do sistema como um todo.

Além das tubulações existentes no interior do coletor solar, existem também outros tipos de tubulações que são aquelas utilizadas nas interligações dos diversos componentes do sistema, como, por exemplo, do reservatório de abastecimento de água para o reservatório térmico, entre o reservatório térmico e os coletores solares, e do reservatório térmico para os pontos de consumo.

As tubulações por onde circula água fria poderão ser de ferro galvanizado, mas aquelas por onde circulará água quente, preferencialmente, deverão ser de cobre e revestidas com uma camada de material isolante. Os materiais isolantes normalmente utilizados são uma camada de polietileno expandido e alumínio corrugado. Além desse tipo de isolante, em alguns casos, utiliza-se também elastômero esponjoso, que pode ser adquiridos tanto na forma de tubos como na de placas.

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Por Silvana Teixeira