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8dc812 Raquel Alves 2025-03-10 15:44:32 1 
# **Painés Solares Térmicos**
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- **Autores**:
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-Inês Azevedo
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-Libânia Andrade
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- **Data**: 2020-02-28
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**O que é um Painel Solar Térmico?**
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Um sistema de painéis solares térmicos possibilita usar a energia do sol (recurso renovável) para o aquecimento de águas a serem usadas para diferentes fins, como em piscinas ou banhos \[1\].
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Este sistema permite uma melhoria na qualidade do meio ambiente, já que permite a redução de emissões de CO2.
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Ao se recorrer a este tipo de equipamento, vai também existir uma significativa poupança económica. Sabe-se que, o gasto de energia no aquecimento de águas sanitárias de aquecimento pode ser reduzido em média até 75% (mensalmente), podendo chegar até aos 100% nos meses de maior exposição solar. A energia solar disponível no Inverno é suficiente para satisfazer cerca de 60% das necessidades \[2\].
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Como a radiação solar pode ser insuficiente em alguns meses, tem de existir um sistema de apoio apto a entrar em funcionamento sempre que necessário, de forma a fornecer a energia complementar para existir o conforto desejado \[3\]. Existem dois tipos de funcionamento possível para este sistema de apoio, conforme o seu tipo de funcionamento \[4\]:
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 **- Modo independente:** quando necessita de uma resistência elétrica que atua sempre que for necessário compensar o aquecimento de água quente por falta de energia solar (como em dias de maior nebulosidade, ou precipitação).
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**- Modo complementar/híbrido:** quando obriga à instalação de um módulo solar que, por meio de uma válvula redireciona a água para o equipamento alternativo ou diretamente para a canalização (dependendo da temperatura que se registar no sistema solar).
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Na Figura 1, encontram-se apresentados dois sistemas de painéis solares térmicos.
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![](./Paineis_Solares_Termicos-001.png)
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![](./Paineis_Solares_Termicos-002.png)
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**Figura** **1.** Exemplos de painéis solares térmicos.
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Os sistemas solares térmicos devem ser instalados em locais sem sombra e duraram cerca de 20 anos. Contudo, necessitam de uma manutenção preventiva anual, para que durem o tempo previsto sem perderem eficiência \[4\].
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**Como funciona um Painel Solar Térmico?**
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Existem diferentes sistemas de aquecimento solar de água, no entanto, por norma, este sistema consiste num painel solar térmico que contém tubos de cobre no seu interior, onde circula um líquido ou gás (não tóxico) que é selecionado pelas suas caraterísticas termodinâmicas e se movimenta lentamente dentro do tubo, absorvendo assim o calor que existe nos tubos (proveniente da radiação solar que incide na cobertura de vidro dos painéis solares). Dependendo do coletor utilizado, a temperatura deste fluido pode chegar até aos 200ºC \[5\].
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Quando este fluido fica suficientemente quente, é transferido para um permutador de calor. Este permutador é um cilindro de água semelhante ao que é usado para aquecer a água para os banhos, no entanto, ao invés de usar resistências elétricas para aquecer a água no interior deste, é
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utilizado o calor elevado a que se encontra o fluido que circula dentro dos tubos de cobre. O fluido nunca entra em contacto com a água, sendo a água aquecida através de transferência de calor \[5\].
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A água aquecida é então mantida num tanque isolado termicamente, de modo a que esta possa ser utilizada mais tarde \[5\].
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**Componentes dos Painéis Solares Térmicos**
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Os componentes que podem existir num sistema de painéis térmicos são os seguintes \[6\]:
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**- Coletor** **Solar**: Captam a energia do sol para aquecer o fluido que o percorre. Poderão ser interligados vários coletores entre si para aumentar a capacidade de aquecimento. Na Figura 2, encontra-se esquematizado um coletor solar e os seus respetivos componentes.
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![](./Paineis_Solares_Termicos-003.png)
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**Figura 2.** Esquema coletor solar
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Existem ainda diversos tipos de coletores solares térmicos consoante a sua proteção térmica, utilização e temperaturas de operação (Figura 3) \[5\].
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-Coletores de tubo de vácuo: para aquecimento de água e produção de vapor;
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-Coletores concentradores de cobertura: para aquecimento de água e produção de vapor;
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-Coletores planos com cobertura: para aquecimento de água;
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-Coletores planos sem cobertura: aquecimento de piscinas.
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![](./Paineis_Solares_Termicos-005.png)
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**Figura** **3**. Tipos de coletores solares: A – de tubo de vácuo; B – concentradores de cobertura; C – planos com cobertura; D – planos sem cobertura.
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**Acumulador Térmico**: É um depósito para acumular a água quente, que apresenta pelo menos uma serpentinano interiorquecom apassagem do fluido do sistema aquecea água que se encontra no seu interior. Poderá possuir também uma resistência elétrica como apoio ao aquecimento da água.
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**Grupo Hidráulico**: É constituído por uma bomba de circulação, para fazer circular a água entre os coletores e o acumulador.
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**Controlador**: É o aparelho eletrónico que controla o grupo hidráulico automaticamente.
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**Tipos de Painéis Solares Térmicos**
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Atualmente, existem dois tipos de sistemas de aquecimento solar térmico, em que a sua principal diferença consiste no modo como o fluido e a água aquecidos circulam no sistema, os de termossifão e os de circulação forçada \[1\]\[5\]\[7\].
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**Termossifão/Compactos**
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Neste caso, o depósito fica junto ao painel, sendo instalado acima deste, o que faz com que este seja um sistema simples de se aplicar, já que funciona com o princípio da gravidade e da termodinâmica. Desta forma o sistema é montado de forma a que a água quente suba para o reservatório naturalmente, enquanto que a água fria desce, sem que seja necessário um sistema de bombagem elétrica para esta circulação de água.
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É o sistema mais económico e simples (ronda os 1000 a 3000€), usado principalmente em sistemas de pequenas dimensões e, além desta apresenta vantagens como a rápida instalação, o pouco espaço ocupado e o facto de não necessitar de energia elétrica. Uma das suas desvantagens é o facto de o acumulador ter de ficar em cima do coletor, fazendo com que acirculação deáguaseja lenta eexistam muitas perdas térmicas. Não são tão eficientes quanto os sistemas de circulação forçada (descritos em seguida), dependendo das aplicações.
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O tamanho do tanque pode ser escolhido conforme a necessidade do edifício/habitação, assim como o tamanho dos painéis solares. Podem ser usados para diversas funções, como aquecimento de piscinas, água quente sanitária, spas, ou outros locais em que seja necessária água quente.
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![](./Paineis_Solares_Termicos-018.png)
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![](./Paineis_Solares_Termicos-019.png)
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**Figura 4**. Sistema solar térmico do tipo termossifão.
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**Circulação Forçada**
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Neste caso, o depósito de água fica separado dos painéis solares coletores, permitindo assim que o tanque fique ao nível do chão, em qualquer compartimento da casa, enquanto que os painéis ficam no telhado. Assim sendo é possível ainda acoplar outra fonte de produção de água quente, como um recuperador a água. Funciona com recurso a um grupo hidráulico, que faz com que a água circule no sistema. Este é constituído por uma bomba de água controlada eletronicamente permitindo assim na maioria dos casos uma maior eficiência, já que o sistema pode calcular quando é necessário ter água a circular (e com que caudal), não existindo desperdício de energia.
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Apresentam vantagens como a possibilidade de regulação do caudal, maior rapidez na obtenção de água quente, maior eficiência, o acumulador pode ficar dentro do edifício aumentando assim a sua durabilidade, ficando também mais bonito esteticamente, já que no telhado apenas ficam os coletores solares.
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As principais desvantagens são o custo elétrico adicional relativo ao funcionamento da bomba circuladora, são mais caros (entre 2000 e 4000€), sendo que é instalado dentro de casa, há que considerar tubagem desde o local onde o depósito vai ficar, até ao local do painel solar pelo que a instalação é mais complexa.
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![](./Paineis_Solares_Termicos-023.png)
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![](./Paineis_Solares_Termicos-021.png)
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**Figura 5**. Sistema solar térmico de circulação forçada.
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**Dados Estatísticos**
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**Distribuição da capacidade negociada por tipologia dos sistemas e por tipo de setor**
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No que toca à tipologia de sistemas, de acordo com a APISOLAR, verifica-se através da Figura 6, que no ano de 2015, 53% dos sistemas importados ou fabricados são coletores individuais, dos quais 83% destes destinam-se ao uso habitacional e 17% destinam-se ao setor terciário (piscinas, hotéis, etc.) – Figura 7. Os sistemas do tipo termossifão correspondem a 22% e 25% são sistemas de circulação forçada.
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![](./Paineis_Solares_Termicos-025.png)
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**Figura 6**. Coletores individuais (em percentagem de m2)
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![](./Paineis_Solares_Termicos-024.png)
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**Figura** **7**. Tipologia dos sistemas em percentagem.
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**Capacidade Instalada Acumulada**
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Conforme apresentado na Figura 8, verifica-se que a capacidade instalada de painéis solares térmicos tem vindo a crescer gradualmente.
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![](./Paineis_Solares_Termicos-026.png)
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**Figura 8**. Evolução da capacidade acumulada.
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**REFERÊNCIAS**
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\[1\] Engenharia e Consultoria Lda, Visener,
124
www.visener.pt/sistema-paineis-solares-termicos/, consultado a 23 de fevereiro de 2020
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126
\[2\] Vulcano Soluções de Água Quente,
127
www.vulcano.pt/consumidor/productos/category_781, consultado a 23 de fevereiro de 2020
128
129
\[3\] Rumoplan Soluções de Climatização,
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www.rumoplan.pt/produtos/paineis-solares-termicos/, consultado a 25 de fevereiro de 2020
131
132
\[4\] Painéis Solares, www.paineissolares.gov.pt/faq.html, consultado a 25 de fevereiro de 2020
133
134
\[5\] Painéis Solares Fotovoltaicos,
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www.paineissolaresfotovoltaicos.com/como-funcionam-os-paineis-solares-termicos/,
136
consultado a 23 de fevereiro de 2020
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\[6\] Ciência Viva, www.cienciaviva.pt/rede/himalaya/home/guia6.pdf,
139
consultado a 25 de fevereiro de 2020
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141
\[7\] Casa Eficiente,
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www.casaeficiente.com/2018/09/20/vantagens-e-desvantagens-do-painel-solar-termico-de-circulacao-forcada-e-termossifao/,
143
consultado a 23 de fevereiro de 2020
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\[8\] Apisolar, Observatório Solar Térmico 2015,
146
www.aguaquentesolar.com/\_fich/18/, consultado a 27 de fevereiro.