O aquecimento solar é um equipamento que usa o calor do Sol para aquecer a água, dispensando o uso de um chuveiro elétrico em casa, por exemplo. Por meio de placas solares que captam o calor do Sol, a água que circula em tubulações de de cobre é aquecida e conservada nessa temperatura, graças a um reservatório térmico.
Esse equipamento ajuda a reduzir os gastos com energia, relacionados ao uso de utensílios que precisam de água aquecida. Porém, essa economia na conta de luz pode acabar sendo superada por um possível aumento no consumo da água, já que essa facilidade acaba fazendo com que os banhos se tornem mais demorados.
Já a energia solar é produzida pela radiação do Sol e pode ser considerada uma fonte de energia renovável e sustentável. Ela não é utilizada apenas para aquecer a água, na verdade é pode alimentar qualquer equipamento que utiliza energia elétrica como televisão, ar condicionado, micro-ondas e até chuveiro elétrico.
Qual compensa mais aquecedor solar ou energia solar?
Ambos os sistemas utilizam a radiação solar para ajudar a economizar nas contas de eletricidade. Apesar das semelhanças, os processos são realizados de maneiras muito diferentes.
Em primeiro lugar, a energia solar promove a economia através da produção de energia. Desta forma, a utilização de equipamentos elétricos não depende da rede elétrica, o que reduz significativamente o custo das contas de eletricidade.
Os aquecedores solares, por outro lado, são usados para aquecer a água usada na instalação. Também economiza dinheiro, pois nenhuma eletricidade é usada para executar o processo.
Há também diferenças notáveis na instalação. Os painéis fotovoltaicos requerem apenas um painel solar, um trilho DIN e um inversor solar (dependendo do projeto e consumo necessário). Um aquecedor, por outro lado, requer um acumulador de calor e um dispositivo hidráulico separado que permite que a água circule livremente.
É importante saber que a primeira diferença entre a energia solar térmica e a fotovoltaica é a aplicação. Enquanto o calor solar se concentra apenas no aquecimento de água, um sistema fotovoltaico produz energia para todos os dispositivos e funções em sua casa que dependem de eletricidade.
Uma distinção também é feita ao instalar o dispositivo. Os aquecedores solares são hidráulicos porque o sistema é acionado pela passagem de água em tubulações. No que diz respeito à produção de energia fotovoltaica, o sistema é puramente elétrico.
Para o aquecimento solar, os coletores solares captam os raios solares e, para a geração de energia fotovoltaica, são utilizados módulos fotovoltaicos. O aquecimento solar é um sistema muito simples que consiste apenas em um coletor de calor e um tanque de armazenamento chamado caldeira.
Em suma, as placas captam o calor do sol e o transferem para a água dentro dos tubos de cobre. A água quente é armazenada em uma caldeira e mantida quente até que seja necessária. A água não é aquecida durante o tempo nublado ou à noite, mas a água quente pré-aquecida permanece quente no tanque e pode ser usada normalmente.
Um sistema fotovoltaico já é um sistema mais complexo composto por módulos solares, inversores, cabos, disjuntores e relógios bidirecionais. Sendo uma solução mais complexa, mas que oferece mais benefícios em termos de energia e economia.
Basicamente, os painéis solares absorvem a luz solar e a convertem em corrente contínua.
Os inversores utilizam essa energia e a convertem em energia CA para consumo doméstico.
Aquecedores economizam menos dinheiro na conta e são comumente usados em residências de três ou mais pessoas que desejam economizar na conta de luz.
Além disso, é uma solução simples e interessante para quem tem piscina ou jacuzzi em casa e quer usar o sistema de água quente.
Um sistema de energia solar é uma solução mais abrangente que pode ser usada em residências, empresas e fazendas.
Quais os três tipos de energia solar?
Energia Solar térmica
O sistema consiste em armazenar energia térmica em um tanque de água. Funciona como uma bateria, mas em vez de armazenar energia química, armazena energia térmica.
A água quente armazenada pode ser usada diretamente.
Nesses sistemas, a energia é obtida por painéis solares térmicos, também chamados de painéis solares. São o sistema mais simples, econômico e conhecido de aproveitamento do sol e são utilizados em residências, hotéis e empresas para aquecer água em chuveiros e piscinas, e até mesmo em aquecimentos e processos industriais.
Os painéis são simples e têm a função de transferir o calor dos raios do sol para a água ou óleo que os atravessa e usá-los como fonte de calor.
O aquecimento solar requer um material que absorva e transfira prontamente o calor do sol, geralmente metal pintado de preto. Os tubos de água conectados estão atrás do painel e são aquecidos por difusão.
À medida que a temperatura aumenta, a água tende a perder densidade e aumentar de acordo com as leis da mecânica dos fluidos.
Dessa forma, sem o uso de eletricidade, há um fluxo em tubulações que transportam a água quente para a caldeira, armazena-a ali e transporta a água fria da caixa para a placa. Da caldeira, a água é distribuída para o sistema de abastecimento da casa de acordo com os arranjos de encanamento.
Energia Solar fotovoltaica
A energia fotovoltaica é uma fonte de energia renovável e limpa que utiliza a radiação solar para gerar eletricidade. Isso se baseia no chamado efeito fotoelétrico, onde certos materiais absorvem fótons (partículas de luz) e emitem elétrons, gerando uma corrente elétrica.
Ele usa dispositivos semicondutores chamados células solares ou células fotovoltaicas, que podem ser monocristalino, policristalino ou silício amorfo ou outros materiais semicondutores de filme fino.
As células de silício monocristalino são feitas de um único cristal de silício puro e atingem eficiências máximas de 18% a 20%. As células de silício policristalino são fabricadas como blocos de múltiplos cristais, por isso são baratas e têm uma eficiência média de 16% a 17,5%.
Finalmente, as células de silício amorfo têm uma rede cristalina desordenada, resultando em desempenho inferior (8% a 9% de eficiência média) e preço mais baixo.
Além da economia mensal em sua conta, a instalação de um sistema de energia solar em sua propriedade agrega ainda mais valor. Um estudo publicado no New York Times avaliando 23.000 propriedades com um sistema médio de 3,6 kWp descobriu que essas casas aumentaram em valor em média US $15.000.
Energia Solar heliotérmica
Consiste em concentrar a energia do sol em um único ponto chamado receptor.
Esta tecnologia é comumente utilizada em processos industriais que requerem altas temperaturas e geração de energia. Essencialmente igual a um sistema termoelétrico, mas de fonte limpa e renovável.
Para coletar energia elétrica, espelhos (concentradores) são usados para focar a energia em um ponto específico, como o topo de uma torre.
Lá, a luz solar é absorvida, armazenada e convertida em energia elétrica mecânica. Para fazer isso, o receptor contém um líquido chamado fluido térmico, que aquece e produz vapor quando exposto à luz solar.
Este vapor gira uma turbina e gera energia elétrica. No caso da heliotérmica, a eletricidade é produzida indiretamente, pois não apenas a energia solar em si, mas também o calor solar é usado.
Áreas com poucas nuvens, sol forte e terreno plano são os melhores lugares para implementar projetos solares térmicos. Em contraste com outros tipos de energia, a heliotermia pode ser integrada ao armazenamento de calor.
Isso significa que parte da energia do sol pode ser armazenada como calor e, se o sol produzir mais energia do que o sistema pode usar, parte pode ser armazenada em um tanque de armazenamento térmico separado.
Como funciona o aquecedor solar quando não tem sol?
O aquecimento solar utiliza a radiação solar como fonte de calor. No inverno, além da quantidade de nuvens no céu bloqueando a luz do sol, a inclinação da Terra muda, reduzindo a quantidade de energia que chega à superfície.
Claro, sua capacidade de água quente depende da quantidade de sol que atinge sua área ao longo do ano. Os sistemas de aquecimento solar são normalmente projetados para a demanda estimada ao longo do ano.
Isso significa que, além dos aspectos climáticos locais, também levamos em consideração o tamanho da família e o tempo médio de banho em casa. À medida que a energia que chega ao coletor diminui, a capacidade de aquecimento diminui, mas não é completamente interrompida.
Normalmente, é um sistema que instala um chuveiro elétrico que funciona nos dias em que a quantidade de água quente é insuficiente. Como esse calor residual ainda está lá, seu chuveiro usa menos energia para aquecer a água, economizando indiretamente dinheiro, mesmo que seu sistema não esteja funcionando perfeitamente.
Nos dias mais frios, os aquecedores solares continuam funcionando porque o sol está sempre no céu mesmo quando está coberto de nuvens. A radiação penetra nas nuvens, mas em menor intensidade. Isto significa que o nível de aquecimento será geralmente mais baixo.
Em dias muito ensolarados, a temperatura da água armazenada na caldeira (reservatório) pode chegar a 65ºC. Mas tenha em mente que em dias nublados, até essa temperatura pode ser alcançada.
Este sistema, que adiciona energia térmica diretamente à água do sol, também é benéfico, pois direciona a água para a caldeira. Ou seja, um tanque de aço inoxidável com isolamento interno feito de espuma de poliuretano.
Os tanques de armazenamento de água podem armazenar grandes quantidades de água em projetos residenciais de 200 a 1.000 litros, garantindo água quente nos dias com pouco sol, nuvens fortes ou chuva forte. Como regra, o reservatório é instalado no telhado diretamente abaixo do reservatório.
Quais são as vantagens e desvantagens do uso da energia solar?
Vantagens
- Sustentável
- Limpa
- Fonte alternativa
- Você consegue economizar na conta de luz
- Fácil instalação
- Material reciclável
Desvantagens
- Sem geração de energia durante a noite
Especialista em Gestão de Pessoas e Gestão Estratégica.
MBA em Marketing.
CEO e líder da Solled Energia e WG Energia.
Coordenadora Estadual / RS da ABSOLAR (Associação Brasileira de Engenharia Solar).
Conselheira RS Solar e Fundadora do Grupo G5 Solar.
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