Engenharia Civil

INTRODUÇÃO

Na primeira parte desse capítulo são apresentados diferentes modelos de coletores solares e

suas aplicações práticas típicas. Em seguida, são apresentados os componentes básicos de

um sistema de aquecimento solar de água e os tipos de instalação solar com objetivo de

contextualizar o escopo desse Manual.

1.1. Coletores Solares

O coletor solar é basicamente um dispositivo que promove o aquecimento de um fluido de

trabalho, como água, ar ou fluido térmico, através da conversão da radiação eletromagnética

proveniente do Sol em energia térmica.

A escolha de um tipo de coletor solar depende basicamente da temperatura de operação

requerida em determinada aplicação prática. Por exemplo, para temperaturas elevadas ou

produção de vapor é necessário o emprego de coletores concentradores. A figura 1.1 mostra

a usina solar de Barstow- Califórnia composta por espelhos planos, orientados de modo a

concentrar os raios solares no alto da torre (foco), onde é produzido vapor a alta pressão e

temperatura superior a 550oC. Para o correto posicionamento dos espelhos, este tipo de

montagem exige um acompanhamento automático e continuado da trajetória do Sol no céu,

cuja posição varia ao longo do dia e do ano.

Para aquecimento de fluidos até

temperaturas da ordem de 150oC,

recomenda-se o uso de coletores

planos ou tubos evacuados, sem

necessidade de rastreamento do Sol.

O gráfico da figura 1.2. exemplifica a

correlação entre os tipos de coletores

solares e respectivas temperaturas de

operação.

Figura 1.1 – Usina Solar de Barstow – Califórnia

Fonte : IEA [International Energy Agency]

REDE BRASIL DE CAPACITAÇÃO EM AQUECIMENTO SOLAR

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Figura 1.2 – Correlação entre tipos de coletores planos e temperatura de operação

Adaptado de Solarserver

O aquecimento de piscinas a temperaturas entre 26 e 30oC é normalmente promovido por

coletores solares abertos, mostrados na Figura 1.3. Essa designação é utilizada, pois tais

coletores não possuem cobertura transparente nem isolamento térmico. Apresentam ótimo

desempenho para baixas temperaturas o qual decresce significativamente para temperaturas