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8dc812 Raquel Alves 2025-03-10 15:44:32
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# **Painés Solares Térmicos**
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3
- **Autores**:
4
5
-Inês Azevedo
6
7
-Libânia Andrade
8
- **Data**: 2020-02-28
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---
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**O que é um Painel Solar Térmico?**
12
13
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 \[1\].
14
15
Este sistema permite uma melhoria na qualidade do meio ambiente, já que permite a redução de emissões de CO2.
16
17
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 \[2\].
18
19
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 \[4\]:
20
21
 **- 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).
22
23
**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).
24
25
Na Figura 1, encontram-se apresentados dois sistemas de painéis solares térmicos.
26
27
**Figura** **1.** Exemplos de painéis solares térmicos.
28
29
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 \[4\].
30
31
**Como funciona um Painel Solar Térmico?**
32
>
33
> Existem diferentes sistemas de aquecimento solar de água, no entanto,
34
> por norma,
35
>
36
> este sistema consiste num painel solar térmico que contém tubos de
37
> cobre no seu interior, onde circula um líquido ou gás (não tóxico) que
38
> é selecionado pelas suas caraterísticas termodinâmicas e se movimenta
39
> lentamente dentro do tubo, absorvendo assim o calor que existe nos
40
> tubos (proveniente da radiação solar que incide na cobertura de vidro
41
> dos painéis solares). Dependendo do coletor utilizado, a temperatura
42
> deste fluido pode chegar até aos 200ºC \[5\].
43
>
44
> Quando este fluido fica suficientemente quente, é transferido para um
45
> permutador de
46
>
47
> calor. Este permutador é um cilindro de água semelhante ao que é usado
48
> para aquecer a água para os banhos, no entanto, ao invés de usar
49
> resistências elétricas para aquecer a água no interior deste, é
50
> utilizado o calor elevado a que se encontra o fluido que circula
51
> dentro dos tubos de cobre. O fluido nunca entra em contacto com a
52
> água, sendo a água aquecida através de transferência de calor \[5\].
53
>
54
> A água aquecida é então mantida num tanque isolado termicamente, de
55
> modo a que esta possa ser utilizada mais tarde \[5\].
56
>
57
> **3.** **COMPONENTES** **DOS** **PAINÉIS** **SOLARES** **TÉRMICOS**
58
>
59
> Os componentes que podem existir num sistema de painéis térmicos são
60
> os seguintes \[6\]:
61
>
62
> **Coletor** **Solar**: Captam a energia do sol para aquecer o fluido
63
> que o percorre. Poderão ser
64
>
65
> interligados vários coletores entre si para aumentar a capacidade de
66
> aquecimento. Na Figura 2, encontra-se esquematizado um coletor solar e
67
> os seus respetivos componentes.
68
>
69
> 3
70
71
<img src="./12c4tnwg.png"
72
style="width:2.61458in;height:1.89236in" />
73
74
> **Figura** **2.** Esquema coletor solar
75
>
76
> Existem ainda diversos tipos de coletores solares térmicos consoante a
77
> sua proteção térmica, utilização e temperaturas de operação (Figura 3)
78
> \[5\].
79
>
80
> → Coletores de tubo de vácuo: para aquecimento de água e produção de
81
> vapor;
82
>
83
> → Coletores concentradores de cobertura: para aquecimento de água e
84
> produção de vapor;
85
>
86
> → Coletores planos com cobertura: para aquecimento de água;
87
> → Coletores planos sem cobertura: aquecimento de piscinas.
88
>
89
> <img src="./iropsaxw.png"
90
> style="width:1.23889in;height:1.0519in" /><img src="./dq1zs0t1.png"
91
> style="width:0.265in;height:0.17333in" /><img src="./e2odz45g.png"
92
> style="width:1.52083in;height:1.08524in" /><img src="./0tzk1bzy.png" style="width:0.285in;height:0.185in" /><img src="./p45djtb1.png"
93
> style="width:1.3125in;height:1.04982in" /><img src="./ervveqj0.png"
94
> style="width:0.275in;height:0.16333in" /><img src="./k2t10mst.png"
95
> style="width:1.48611in;height:1.11439in" /><img src="./bqcub3sa.png"
96
> style="width:0.295in;height:0.18333in" />A B C D
97
>
98
> <img src="./gub4erc5.png"
99
> style="width:3.795in;height:0.18167in" />**temperatura**
100
>
101
> **Figura** **3**. Tipos de coletores solares: A – de tubo de vácuo; B
102
> – concentradores de cobertura; C – planos com cobertura; D – planos
103
> sem cobertura.
104
>
105
> **Acumulador** **Térmico**: É um depósito para acumular a água quente,
106
> que apresenta pelo menos uma serpentinano interiorquecom apassagem do
107
> fluido do sistema aquecea água que se encontra no seu interior. Poderá
108
> possuir também uma resistência elétrica como apoio ao aquecimento da
109
> água.
110
>
111
> **Grupo** **Hidráulico**: É constituído por uma bomba de circulação,
112
> para fazer circular a água entre os coletores e o acumulador.
113
>
114
> **Controlador**: É o aparelho eletrónico que controla o grupo
115
> hidráulico automaticamente.
116
>
117
> 4
118
119
<img src="./3b0mwx1u.png"
120
style="width:3.27083in;height:2.58333in" /><img src="./ijypxpgs.png"
121
style="width:2.70347in;height:2.09375in" />
122
123
> **4.** **TIPOS** **DE** **PAINÉIS** **SOLARES** **TÉRMICOS**
124
>
125
> Atualmente, existem dois tipos de sistemas de aquecimento solar
126
> térmico, em que a sua principal diferença consiste no modo como o
127
> fluido e a água aquecidos circulam no sistema, os de termossifão e os
128
> de circulação forçada \[1\]\[5\]\[7\].
129
>
130
> **4.1** **TERMOSSIFÃO/COMPACTOS**
131
>
132
> Neste caso, o depósito fica junto ao painel, sendo instalado acima
133
> deste, o que faz com que este seja um sistema simples de se aplicar,
134
> já que funciona com o princípio da gravidade e da termodinâmica. Desta
135
> forma o sistema é montado de forma a que a água quente suba para o
136
> reservatório naturalmente, enquanto que a água fria desce, sem que
137
> seja necessário um sistema de bombagem elétrica para esta circulação
138
> de água.
139
>
140
> É o sistema mais económico e simples (ronda os 1000 a 3000€), usado
141
>
142
> principalmente em sistemas de pequenas dimensões e, além desta
143
> apresenta vantagens como a rápida instalação, o pouco espaço ocupado e
144
> o facto de não necessitar de energia elétrica. Uma das suas
145
> desvantagens é o facto de o acumulador ter de ficar em cima do
146
> coletor, fazendo com que acirculação deáguaseja lenta eexistam muitas
147
> perdas térmicas. Não são tão eficientes quanto os sistemas de
148
> circulação forçada (descritos em seguida), dependendo das aplicações.
149
>
150
> O tamanho do tanque pode ser escolhido conforme a necessidade do
151
>
152
> edifício/habitação, assim como o tamanho dos painéis solares. Podem
153
> ser usados para diversas funções, como aquecimento de piscinas, água
154
> quente sanitária, spas, ou outros locais em que seja necessária água
155
> quente.
156
>
157
> **Figura** **4**. Sistema solar térmico do tipo termossifão.
158
>
159
> 5
160
161
<img src="./fkku03wq.png"
162
style="width:2.86042in;height:2.17708in" /><img src="./b3455g1e.png"
163
style="width:2.61458in;height:2.09375in" />
164
165
> **4.2** **CIRCULAÇÃO** **FORÇADA**
166
>
167
> Neste caso, o depósito de água fica separado dos painéis solares
168
> coletores,
169
>
170
> permitindo assim que o tanque fique ao nível do chão, em qualquer
171
> compartimento da casa, enquanto que os painéis ficam no telhado. Assim
172
> sendo é possível ainda acoplar outra fonte de produção de água quente,
173
> como um recuperador a água. Funciona com recurso a um grupo
174
> hidráulico, que faz com que a água circule no sistema. Este é
175
> constituído por uma bomba de água controlada eletronicamente
176
> permitindo assim na maioria dos casos uma maior eficiência, já que o
177
> sistema pode calcular quando é necessário ter água a circular (e com
178
> que caudal), não existindo desperdício de energia.
179
>
180
> Apresentam vantagens como a possibilidade de regulação do caudal,
181
> maior rapidez na obtenção de água quente, maior eficiência, o
182
> acumulador pode ficar dentro do edifício aumentando assim a sua
183
> durabilidade, ficando também mais bonito esteticamente, já que no
184
> telhado apenas ficam os coletores solares.
185
>
186
> As principais desvantagens são o custo elétrico adicional relativo ao
187
> funcionamento
188
>
189
> da bomba circuladora, são mais caros (entre 2000 e 4000€), sendo que é
190
> instalado dentro de casa, há que considerar tubagem desde o local onde
191
> o depósito vai ficar, até ao local do painel solar pelo que a
192
> instalação é mais complexa.
193
>
194
> **Figura** **5**. Sistema solar térmico de circulação forçada.
195
>
196
> 6
197
198
<img src="./dznicppy.png"
199
style="width:2.94792in;height:1.90764in" /><img src="./lq0detcq.png"
200
style="width:2.89097in;height:1.875in" /><img src="./ifdbdxwl.png"
201
style="width:4.73958in;height:2.54167in" />
202
203
> **5.** **DADOS** **ESTATÍSTICOS**
204
>
205
> **5.1** **DISTRIBUIÇÃO** **DA** **CAPACIDADE** **NEGOCIADA** **POR**
206
> **TIPOLOGIA** **DOS** **SISTEMAS** **E** **POR** **TIPO** **DE**
207
> **SETOR**
208
>
209
> No que toca à tipologia de sistemas, de acordo com a APISOLAR,
210
> verifica-se através da Figura 6, que no ano de 2015, 53% dos sistemas
211
> importados ou fabricados são coletores individuais, dos quais 83%
212
> destes destinam-se ao uso habitacional e 17% destinam-se ao sector
213
> terciário (piscinas, hotéis, etc.) – Figura 7. Os sistemas do tipo
214
> termossifão correspondem a 22% e 25% são sistemas de circulação
215
> forçada.
216
>
217
> **Figura** **7**. Tipologia dos sistemas em percentagem. **Figura**
218
> **6**. Coletores individuais (em percentagem de m2)
219
>
220
> **5.2** **CAPACIDADE** **INSTALADA** **ACUMULADA**
221
>
222
> Conforme apresentado na Figura 8, verifica-se que a capacidade
223
> instalada de painéis solares térmicos tem vindo a crescer
224
> gradualmente.
225
>
226
> **Figura** **8**. Evolução da capacidade acumulada.
227
>
228
> 7
229
>
230
> **6.** **REFERÊNCIAS**
231
>
232
> \[1\] Engenharia e Consultoria Lda, Visener,
233
> www.visener.pt/sistema-paineis-solares-termicos/, consultado a 23 de
234
> fevereiro de 2020
235
>
236
> \[2\] Vulcano Soluções de Água Quente,
237
> www.vulcano.pt/consumidor/productos/category_781, consultado a 23 de
238
> fevereiro de 2020
239
>
240
> \[3\] Rumoplan Soluções de Climatização,
241
> www.rumoplan.pt/produtos/paineis-solares-termicos/, consultado a 25 de
242
> fevereiro de 2020
243
>
244
> \[4\] Painéis Solares, www.paineissolares.gov.pt/faq.html, consultado
245
> a 25 de fevereiro de 2020
246
>
247
> \[5\] Painéis Solares Fotovoltaicos,
248
> www.paineissolaresfotovoltaicos.com/como-funcionam-os-paineis-solares-termicos/,
249
> consultado a 23 de fevereiro de 2020
250
>
251
> \[6\] Ciência Viva, www.cienciaviva.pt/rede/himalaya/home/guia6.pdf,
252
> consultado a 25 de fevereiro de 2020
253
>
254
> \[7\] Casa Eficiente,
255
> www.casaeficiente.com/2018/09/20/vantagens-e-desvantagens-do-painel-solar-termico-de-circulacao-forcada-e-termossifao/,
256
> consultado a 23 de fevereiro de 2020
257
>
258
> \[8\] Apisolar, Observatório Solar Térmico 2015,
259
> www.aguaquentesolar.com/\_fich/18/, consultado a 27 de fevereiro.
260
>
261
> 8