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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**:
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5
-Inês Azevedo
6
7
-Libânia Andrade
8
- **Data**: 2020-02-28
9
---
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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
efe4e5 Raquel Alves 2025-03-10 15:45:50
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![](./Paineis_Solares_Termicos-001.png)
28
![](./Paineis_Solares_Termicos-002.png)
29
8dc812 Raquel Alves 2025-03-10 15:44:32
30
**Figura** **1.** Exemplos de painéis solares térmicos.
31
32
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 \[4\].
33
34
**Como funciona um Painel Solar Térmico?**
35
>
36
> Existem diferentes sistemas de aquecimento solar de água, no entanto,
37
> por norma,
38
>
39
> este sistema consiste num painel solar térmico que contém tubos de
40
> cobre no seu interior, onde circula um líquido ou gás (não tóxico) que
41
> é selecionado pelas suas caraterísticas termodinâmicas e se movimenta
42
> lentamente dentro do tubo, absorvendo assim o calor que existe nos
43
> tubos (proveniente da radiação solar que incide na cobertura de vidro
44
> dos painéis solares). Dependendo do coletor utilizado, a temperatura
45
> deste fluido pode chegar até aos 200ºC \[5\].
46
>
47
> Quando este fluido fica suficientemente quente, é transferido para um
48
> permutador de
49
>
50
> calor. Este permutador é um cilindro de água semelhante ao que é usado
51
> para aquecer a água para os banhos, no entanto, ao invés de usar
52
> resistências elétricas para aquecer a água no interior deste, é
53
> utilizado o calor elevado a que se encontra o fluido que circula
54
> dentro dos tubos de cobre. O fluido nunca entra em contacto com a
55
> água, sendo a água aquecida através de transferência de calor \[5\].
56
>
57
> A água aquecida é então mantida num tanque isolado termicamente, de
58
> modo a que esta possa ser utilizada mais tarde \[5\].
59
>
60
> **3.** **COMPONENTES** **DOS** **PAINÉIS** **SOLARES** **TÉRMICOS**
61
>
62
> Os componentes que podem existir num sistema de painéis térmicos são
63
> os seguintes \[6\]:
64
>
65
> **Coletor** **Solar**: Captam a energia do sol para aquecer o fluido
66
> que o percorre. Poderão ser
67
>
68
> interligados vários coletores entre si para aumentar a capacidade de
69
> aquecimento. Na Figura 2, encontra-se esquematizado um coletor solar e
70
> os seus respetivos componentes.
71
>
72
> 3
73
74
<img src="./12c4tnwg.png"
75
style="width:2.61458in;height:1.89236in" />
76
77
> **Figura** **2.** Esquema coletor solar
78
>
79
> Existem ainda diversos tipos de coletores solares térmicos consoante a
80
> sua proteção térmica, utilização e temperaturas de operação (Figura 3)
81
> \[5\].
82
>
83
> → Coletores de tubo de vácuo: para aquecimento de água e produção de
84
> vapor;
85
>
86
> → Coletores concentradores de cobertura: para aquecimento de água e
87
> produção de vapor;
88
>
89
> → Coletores planos com cobertura: para aquecimento de água;
90
> → Coletores planos sem cobertura: aquecimento de piscinas.
91
>
92
> <img src="./iropsaxw.png"
93
> style="width:1.23889in;height:1.0519in" /><img src="./dq1zs0t1.png"
94
> style="width:0.265in;height:0.17333in" /><img src="./e2odz45g.png"
95
> style="width:1.52083in;height:1.08524in" /><img src="./0tzk1bzy.png" style="width:0.285in;height:0.185in" /><img src="./p45djtb1.png"
96
> style="width:1.3125in;height:1.04982in" /><img src="./ervveqj0.png"
97
> style="width:0.275in;height:0.16333in" /><img src="./k2t10mst.png"
98
> style="width:1.48611in;height:1.11439in" /><img src="./bqcub3sa.png"
99
> style="width:0.295in;height:0.18333in" />A B C D
100
>
101
> <img src="./gub4erc5.png"
102
> style="width:3.795in;height:0.18167in" />**temperatura**
103
>
104
> **Figura** **3**. Tipos de coletores solares: A – de tubo de vácuo; B
105
> – concentradores de cobertura; C – planos com cobertura; D – planos
106
> sem cobertura.
107
>
108
> **Acumulador** **Térmico**: É um depósito para acumular a água quente,
109
> que apresenta pelo menos uma serpentinano interiorquecom apassagem do
110
> fluido do sistema aquecea água que se encontra no seu interior. Poderá
111
> possuir também uma resistência elétrica como apoio ao aquecimento da
112
> água.
113
>
114
> **Grupo** **Hidráulico**: É constituído por uma bomba de circulação,
115
> para fazer circular a água entre os coletores e o acumulador.
116
>
117
> **Controlador**: É o aparelho eletrónico que controla o grupo
118
> hidráulico automaticamente.
119
>
120
> 4
121
122
<img src="./3b0mwx1u.png"
123
style="width:3.27083in;height:2.58333in" /><img src="./ijypxpgs.png"
124
style="width:2.70347in;height:2.09375in" />
125
126
> **4.** **TIPOS** **DE** **PAINÉIS** **SOLARES** **TÉRMICOS**
127
>
128
> Atualmente, existem dois tipos de sistemas de aquecimento solar
129
> térmico, em que a sua principal diferença consiste no modo como o
130
> fluido e a água aquecidos circulam no sistema, os de termossifão e os
131
> de circulação forçada \[1\]\[5\]\[7\].
132
>
133
> **4.1** **TERMOSSIFÃO/COMPACTOS**
134
>
135
> Neste caso, o depósito fica junto ao painel, sendo instalado acima
136
> deste, o que faz com que este seja um sistema simples de se aplicar,
137
> já que funciona com o princípio da gravidade e da termodinâmica. Desta
138
> forma o sistema é montado de forma a que a água quente suba para o
139
> reservatório naturalmente, enquanto que a água fria desce, sem que
140
> seja necessário um sistema de bombagem elétrica para esta circulação
141
> de água.
142
>
143
> É o sistema mais económico e simples (ronda os 1000 a 3000€), usado
144
>
145
> principalmente em sistemas de pequenas dimensões e, além desta
146
> apresenta vantagens como a rápida instalação, o pouco espaço ocupado e
147
> o facto de não necessitar de energia elétrica. Uma das suas
148
> desvantagens é o facto de o acumulador ter de ficar em cima do
149
> coletor, fazendo com que acirculação deáguaseja lenta eexistam muitas
150
> perdas térmicas. Não são tão eficientes quanto os sistemas de
151
> circulação forçada (descritos em seguida), dependendo das aplicações.
152
>
153
> O tamanho do tanque pode ser escolhido conforme a necessidade do
154
>
155
> edifício/habitação, assim como o tamanho dos painéis solares. Podem
156
> ser usados para diversas funções, como aquecimento de piscinas, água
157
> quente sanitária, spas, ou outros locais em que seja necessária água
158
> quente.
159
>
160
> **Figura** **4**. Sistema solar térmico do tipo termossifão.
161
>
162
> 5
163
164
<img src="./fkku03wq.png"
165
style="width:2.86042in;height:2.17708in" /><img src="./b3455g1e.png"
166
style="width:2.61458in;height:2.09375in" />
167
168
> **4.2** **CIRCULAÇÃO** **FORÇADA**
169
>
170
> Neste caso, o depósito de água fica separado dos painéis solares
171
> coletores,
172
>
173
> permitindo assim que o tanque fique ao nível do chão, em qualquer
174
> compartimento da casa, enquanto que os painéis ficam no telhado. Assim
175
> sendo é possível ainda acoplar outra fonte de produção de água quente,
176
> como um recuperador a água. Funciona com recurso a um grupo
177
> hidráulico, que faz com que a água circule no sistema. Este é
178
> constituído por uma bomba de água controlada eletronicamente
179
> permitindo assim na maioria dos casos uma maior eficiência, já que o
180
> sistema pode calcular quando é necessário ter água a circular (e com
181
> que caudal), não existindo desperdício de energia.
182
>
183
> Apresentam vantagens como a possibilidade de regulação do caudal,
184
> maior rapidez na obtenção de água quente, maior eficiência, o
185
> acumulador pode ficar dentro do edifício aumentando assim a sua
186
> durabilidade, ficando também mais bonito esteticamente, já que no
187
> telhado apenas ficam os coletores solares.
188
>
189
> As principais desvantagens são o custo elétrico adicional relativo ao
190
> funcionamento
191
>
192
> da bomba circuladora, são mais caros (entre 2000 e 4000€), sendo que é
193
> instalado dentro de casa, há que considerar tubagem desde o local onde
194
> o depósito vai ficar, até ao local do painel solar pelo que a
195
> instalação é mais complexa.
196
>
197
> **Figura** **5**. Sistema solar térmico de circulação forçada.
198
>
199
> 6
200
201
<img src="./dznicppy.png"
202
style="width:2.94792in;height:1.90764in" /><img src="./lq0detcq.png"
203
style="width:2.89097in;height:1.875in" /><img src="./ifdbdxwl.png"
204
style="width:4.73958in;height:2.54167in" />
205
206
> **5.** **DADOS** **ESTATÍSTICOS**
207
>
208
> **5.1** **DISTRIBUIÇÃO** **DA** **CAPACIDADE** **NEGOCIADA** **POR**
209
> **TIPOLOGIA** **DOS** **SISTEMAS** **E** **POR** **TIPO** **DE**
210
> **SETOR**
211
>
212
> No que toca à tipologia de sistemas, de acordo com a APISOLAR,
213
> verifica-se através da Figura 6, que no ano de 2015, 53% dos sistemas
214
> importados ou fabricados são coletores individuais, dos quais 83%
215
> destes destinam-se ao uso habitacional e 17% destinam-se ao sector
216
> terciário (piscinas, hotéis, etc.) – Figura 7. Os sistemas do tipo
217
> termossifão correspondem a 22% e 25% são sistemas de circulação
218
> forçada.
219
>
220
> **Figura** **7**. Tipologia dos sistemas em percentagem. **Figura**
221
> **6**. Coletores individuais (em percentagem de m2)
222
>
223
> **5.2** **CAPACIDADE** **INSTALADA** **ACUMULADA**
224
>
225
> Conforme apresentado na Figura 8, verifica-se que a capacidade
226
> instalada de painéis solares térmicos tem vindo a crescer
227
> gradualmente.
228
>
229
> **Figura** **8**. Evolução da capacidade acumulada.
230
>
231
> 7
232
>
233
> **6.** **REFERÊNCIAS**
234
>
235
> \[1\] Engenharia e Consultoria Lda, Visener,
236
> www.visener.pt/sistema-paineis-solares-termicos/, consultado a 23 de
237
> fevereiro de 2020
238
>
239
> \[2\] Vulcano Soluções de Água Quente,
240
> www.vulcano.pt/consumidor/productos/category_781, consultado a 23 de
241
> fevereiro de 2020
242
>
243
> \[3\] Rumoplan Soluções de Climatização,
244
> www.rumoplan.pt/produtos/paineis-solares-termicos/, consultado a 25 de
245
> fevereiro de 2020
246
>
247
> \[4\] Painéis Solares, www.paineissolares.gov.pt/faq.html, consultado
248
> a 25 de fevereiro de 2020
249
>
250
> \[5\] Painéis Solares Fotovoltaicos,
251
> www.paineissolaresfotovoltaicos.com/como-funcionam-os-paineis-solares-termicos/,
252
> consultado a 23 de fevereiro de 2020
253
>
254
> \[6\] Ciência Viva, www.cienciaviva.pt/rede/himalaya/home/guia6.pdf,
255
> consultado a 25 de fevereiro de 2020
256
>
257
> \[7\] Casa Eficiente,
258
> www.casaeficiente.com/2018/09/20/vantagens-e-desvantagens-do-painel-solar-termico-de-circulacao-forcada-e-termossifao/,
259
> consultado a 23 de fevereiro de 2020
260
>
261
> \[8\] Apisolar, Observatório Solar Térmico 2015,
262
> www.aguaquentesolar.com/\_fich/18/, consultado a 27 de fevereiro.
263
>
264
> 8