Aquecedor solar de água

Aquecedor solar de água é a conversão da luz solar em calor para aquecimento de água usando um coletor solar térmico. Uma variedade de configurações está disponível a um custo variável para fornecer soluções em diferentes climas e latitudes. Os aquecedores solares de água são amplamente usados em aplicações residenciais e em algumas aplicações industriais.

A instalação de um aquecedor solar de água é um método popular para os proprietários reduzirem sua conta de energia elétrica. Esses sistemas usam energia renovável para reduzir a necessidade de energia da rede e, ao mesmo tempo, fornecer grandes volumes de água quente.

O que é um aquecedor solar de água?

Diferentemente dos aquecedores de água tradicionais, os aquecedores solares de água não usam energia da rede elétrica para aquecer a água. Em vez disso, esses aparelhos de alta eficiência usam coletores solares dedicados em seu telhado para extrair energia do sol. A energia solar coletada é então usada para aquecer a água em sua casa.

Os aquecedores solares de água foram extremamente populares no passado porque reduzem a conta de luz e permitem aquecer a água com energia limpa. Os coletores solares aquecem diretamente a água e não fornecem nenhuma outra energia solar para sua casa.

Mais recentemente, as pessoas têm optado por aquecedores de água elétricos com bomba de calor, que são acoplados a sistemas de painéis solares residenciais. As bombas de calor elétricas usam a energia da rede para aquecer a água; no entanto, quando combinadas com um sistema solar residencial, elas ainda podem funcionar com eletricidade solar.

Se não for possível instalar um sistema solar residencial completo ou se você tiver uma casa fora da rede, um aquecedor solar de água autônomo pode ser uma ótima opção.

Como funcionam os aquecedores solares de água?

Os sistemas de aquecimento solar de água podem produzir água quente suficiente para atender à maioria de suas necessidades diárias de água quente doméstica.

Há dois tipos principais de aquecedores solares de água disponíveis para uso residencial e comercial:

• Aquecedores solares de água ativos
• Aquecedores de água solares passivos

Cada um deles funciona de forma diferente e consiste em um equipamento diferente.

Aquecedores solares de água ativos

Os aquecedores de água solares ativos usam uma bomba para fazer circular a água quente dos coletores solares, ou absorvedores, até sua casa. Geralmente são instalados em áreas com climas mais frios, pois a água é armazenada em um tanque que pode ser mantido dentro de casa para evitar o congelamento.

Há dois tipos diferentes de aquecedores solares ativos de água:

• Sistemas diretos ativos, em que a água é aquecida diretamente nos coletores e depois enviada para a torneira e o chuveiro. Os coletores solares geralmente são tubos de metal ou vidro.
• Sistemas indiretos ativos, nos quais um fluido de transferência de calor, como o propilenoglicol, é aquecido dentro dos coletores solares e, em seguida, transfere o calor para o suprimento de água com um trocador de calor em um sistema de circuito fechado. Ocorre alguma perda de calor enquanto o fluido de transferência circula pelo sistema.

Aquecedores de água solares passivos

Os aquecedores de água solares passivos não usam bombas de circulação para mover a água quente. Em vez disso, eles dependem da convecção como sistema de circulação, em que a água mais quente sobe para a superfície e a água fria afunda, a fim de circular a água.

Os sistemas solares passivos de água geralmente são mais baratos do que os ativos, pois não requerem equipamentos especiais para bombear a água.

Há dois tipos principais de aquecedores solares passivos de água:

• Os aquecedores solares de água com coletor integral são grandes tanques de armazenamento de água negra construídos em uma caixa isolada com uma parte superior que permite a passagem da luz solar. A luz solar aquece a água diretamente nos tanques pretos, que então flui para o seu sistema de encanamento quando você precisa de água quente.
• Os sistemas de termossifão passivo usam coletores de placas planas de metal para aquecer pequenos lotes de água em seu telhado. Quando você abre as válvulas de água quente, a água quente na parte superior do coletor de lotes flui do telhado para as torneiras. Esses sistemas geralmente são projetados para conter 40 galões de água.

Muitos sistemas passivos incluem um aquecedor sem tanque como fonte de energia de reserva, que pode ser a gás ou elétrica.

Tanques de armazenamento e coletores solares

A maioria dos aquecedores solares de água exige um tanque de armazenamento bem isolado. Os tanques de armazenamento solar têm uma saída e uma entrada adicionais conectadas ao coletor e a ele. Em sistemas de dois tanques, o aquecedor solar de água pré-aquece a água antes que ela entre no aquecedor de água convencional. Em sistemas de um tanque, o aquecedor de reserva é combinado com o armazenamento solar em um único tanque.

Três tipos de coletores solares são usados para aplicações residenciais:

Coletor de placa plana

Os coletores de placa plana envidraçada são caixas isoladas e à prova de intempéries que contêm uma placa absorvente escura sob uma ou mais tampas de vidro ou plástico (polímero). Os coletores de placa plana não envidraçados - normalmente usados para aquecimento solar de piscinas - têm uma placa absorvente escura, feita de metal ou polímero, sem cobertura ou invólucro.

Sistemas integrais de armazenamento de coletores

Também conhecidos como ICS ou sistemas em lote, eles apresentam um ou mais tanques ou tubos pretos em uma caixa isolada e envidraçada. A água fria passa primeiro pelo coletor solar, que pré-aquece a água. A água segue então para o aquecedor de água de reserva convencional, fornecendo uma fonte confiável de água quente. Eles devem ser instalados somente em climas com temperaturas amenas, pois os canos externos podem congelar em climas severos e frios.

Coletores solares de tubo evacuado

Eles apresentam fileiras paralelas de tubos de vidro transparente. Cada tubo contém um tubo externo de vidro e um tubo absorvedor de metal preso a uma aleta. O revestimento da aleta absorve a energia solar, mas inibe a perda de calor por radiação. Esses coletores são usados com mais frequência em aplicações comerciais nos EUA.

Os sistemas de aquecimento solar de água quase sempre exigem um sistema de reserva para dias nublados e períodos de maior demanda. Os aquecedores de água de armazenamento convencionais geralmente oferecem backup e podem já fazer parte do pacote do sistema solar. Um sistema de backup também pode fazer parte do coletor solar, como tanques no telhado com sistemas de termossifão. Como um sistema de armazenamento com coletor integral já armazena água quente, além de coletar o calor solar, ele pode ser fornecido com um aquecedor de água sem tanque ou do tipo de demanda para backup.

Guia de compra

Ao escolher um sistema de aquecimento solar de água para sua casa, há vários aspectos que você deve considerar.

Capacidade do sistema

O sistema que você escolher deve atender às suas necessidades. Por exemplo, se você precisa regularmente de 500 galões de água por dia, certifique-se de que o sistema escolhido possa atender a essas demandas e muito mais.

Facilidade de uso

Ao escolher um sistema, dê uma olhada nele para garantir que seja fácil de configurar, usar e manter. Isso o ajudará a evitar problemas depois de fazer a compra.

Durabilidade

Como os aquecedores movidos a energia solar são instalados em ambientes externos, eles precisam ser duráveis e feitos de materiais de qualidade. Portanto, escolha um produto que ofereça o melhor custo-benefício e que esteja equipado para resistir aos caprichos da natureza.