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Portugal é um dos países da Europa com maior disponibilidade de radiação solar e no entanto é o país europeu que menor partido tira deste recurso energético gratuito. Uma forma de dar ideia desse facto é em termos do número médio anual de horas de Sol, que varia entre 2.200 e 3.000 para Portugal quando por exemplo, para Alemanha varia entre 1.200 e 1.700 h.

Estima-se, para Portugal, a existência de um total de 225.000 m² de coletores térmicos instalados, tendo o mercado uma reduzida expressão nos últimos anos, traduzida em apenas cerca de 5.000 m²/ano. Ainda assim os objetivos traçados nos últimos anos são bastante ambiciosos podendo contudo ser alcançados.

Existem vários tipos de tecnologia para o aproveitamento e conversão da energia solar:

Coletor solar;
Painel fotovoltaico;
Outras tecnologias térmicas ativas;
Tecnologias passivas.

Coletor Solar: Esta é a mais comum das tecnologias de aproveitamento da energia solar térmica ativa. Existem vários tipos de coletores:

Coletor Plano

É o tipo de coletor mais comum e destina-se a produção de água quente a temperaturas inferiores a 60 ºC.

Colectores Concentradores

Uma das formas para aumentar a temperatura é reduzir as perdas térmicas do receptor que são proporcionais à superfície do mesmo. Reduzindo essa superfície em relação á superfície de captação, consegue-se reduzir as perdas térmicas na proporção dessa redução. Os sistemas assim concebidos chamam-se concentradores, e concentração é precisamente a relação entre a área de captação (a área de vidro que serve de tampa á caixa) e a área de recepção. Acontece que, quanto maior é a concentração mais pequeno é o ângulo com a normal aos colectores segundo o qual têm que incidir os raios solares para serem captados, pelo que o colector tem de se manter sempre perpendicular aos raios solares, seguindo o sol ao longo do seu movimento. Esta é talvez a maior desvantagem deste tipo de sistemas dado o elevado custo do mecanismo de rotação e sendo um sistema mecânico está mais sujeito a avarias e necessita de manutenção periódica.

CPC ou Coletores Concentradores Parabólicos

Os recentes desenvolvimentos permitiram muito recentemente a descoberta de um novo tipo de concentradores (chamados CPC ou Winston) que combinam as propriedades dos coletores planos com a capacidade de produzirem temperaturas mais elevadas (>70ºC). A diferença fundamental entre os dois tipos de coletores é a geometria da superfície de absorção, que no caso dos CPC’s a superfície absorvedora é constituída por uma grelha de alhetas em forma de acento circunflexo, colocadas por cima de uma superfície refletora. A captação solar realiza-se nas duas faces das alhetas já que o sol incide na parte superior das alhetas e os raios que são refletidos acabam por incidir na parte inferior das alhetas, aumentado assim ainda mais a temperatura do fluido e diminuindo as perdas térmicas.

Coletores de Tubo de Vácuo

Este tipo de coletores é geralmente feito em tubos de vidro transparente cujo interior contém tubos metálicos (absorvedores). O interior dessas cápsulas de vidro está livre de ar o que elimina as perdas por convenção, elevando assim o rendimento a altas temperaturas devido a menores coeficientes de perda a eles associados.

Tipos de Sistemas Solares Térmicos: Dois tipos de sistemas de energia solar térmica:

Circulação em termossifão
No sistema de termossifão a água aquecida pelo Sol no coletor, sobe “empurrando” a água mais fria do depósito, forçando-a a tomar o seu lugar, descendo, para subir novamente quando, por sua vez for aquecida. Por norma o depósito deverá ficar na parte superior do coletor para evitar que durante a noite se dê um efeito de termossifão invertido – que pode ser evitado através de uma válvula antirretorno. Estes sistemas simples são compostos pelo coletor solar, depósito, purgador, vaso de expansão e outros pequenos acessórios.

Solar Térmico

Circulação forçada
Esta é a solução que mais se adapta à arquitetura dos edifícios e apresenta diversas vantagens sobre o termossifão. Além disso, nas situações em que não é viável a colocação do depósito acima da parte superior dos coletores e para os grandes sistemas em geral é necessário usar bombas electrocirculadoras para movimentar o fluido térmico. A bomba poderá ser comandada por um sistema de controlo automático (o comando diferencial). O sistema de controlo está regulado de modo a pôr a bomba em funcionamento logo que a diferença de temperatura (ToutTdep) entre os coletores e o depósito seja de (normalmente) 5 ºC.

Solar Térmico

Estes sistemas são compostos pelo coletor solar, depósito acumulador, bomba electrocirculadora, controlador diferencial, purgador, vaso de expansão e outros pequenos acessórios.

Principais Aplicações dos Sistemas Solares Térmicos:

Produção de Água Quente Sanitária (AQS), para uso doméstico, hospitais, hotéis, etc.;
Aquecimento de piscinas;
Aquecimento ambiente;
Arrefecimento ambiente;
Produção de água a elevadas temperaturas destinada a uso industrial;
Outras aplicações;

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