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Instalação solar térmica

Usina de energia solar
Termelétrica

Aplicações da energia solar térmica

Aplicações da energia solar térmica

A energia térmica solar aproveita a energia do sol para obter calor. A indústria e os setores residencial e comercial podem utilizar esta tecnologia.

A energia solar térmica é definida como coletores de baixa, média ou alta temperatura (energia CSP). Normalmente, os coletores residenciais trabalham em baixas temperaturas.

A capacidade de armazenamento de energia desempenha um papel vital na compensação das flutuações na produção e consumo de energia.

A tecnologia de armazenamento de energia é usada e a regulação para cima e para baixo de estações de energia para equilibrar uma rede elétrica.

Muitas aplicações térmicas solares aproveitam esta energia renovável aproveitando a energia solar térmica.

1. Geração de eletricidade

    As instalações de energia solar concentrada são um tipo de usina térmica para gerar eletricidade. Em seguida, os sistemas de energia solar concentrada usam coletores solares térmicos para obter calor.

    Essas usinas usam combustível para gerar vapor a uma temperatura muito alta. O vapor gerado aciona uma turbina a vapor que é conectada a um gerador elétrico por um eixo. Eles convertem a radiação solar em energia térmica, depois em energia mecânica e, por fim, em energia elétrica.

    Aplicações da energia solar térmica

    Para ter uma temperatura suficientemente grande, eles usam muitos concentradores solares, como calhas parabólicas e fornos solares. A radiação solar está concentrada em uma torre de energia onde a energia térmica gera vapor.

    É um sistema de geração de eletricidade como alternativa à energia solar fotovoltaica.

    2. Aquecimento da piscina

      O aquecimento da água a níveis abaixo da ebulição permite o uso de coletores pretos para absorção térmica da radiação solar.

      O aquecimento de uma piscina pode consumir uma grande quantidade de energia. Além disso, em alguns países, não é permitido aquecer usando energias não renováveis. Aquecedores de piscina com eficiência energética podem melhorar o aquecimento e a eficiência energética da sua piscina.

      3. Aquecimento solar de piso

        O aquecimento solar por piso radiante é um tipo de aquecimento solar. Consiste em uma resistência elétrica colada a uma tela colocada sob os ladrilhos ou outros tipos de pavimento do piso.

        Os sistemas solares térmicos podem fornecer aquecimento de piso radiante por aquecimento de água.

        Uma vantagem desse sistema é que o fluido não deve ter uma temperatura tão alta distribuindo a temperatura de maneira mais uniforme. Esse recurso torna a energia solar térmica uma tecnologia quase perfeita para o aquecimento dessa água.

        O sistema de aquecimento do circuito de aquecimento é igual ao da água quente sanitária. Os mesmos coletores solares instalados fora de casa permitem-nos obter o aproveitamento máximo da energia.

        Os painéis solares convertem a energia solar em energia térmica, que pode ser um fluido de transferência de calor. O fluido de transferência circula pelo circuito de aquecimento. Permitirá economizar energia e reduzir suas contas de luz com a energia solar térmica.

        Se o sistema solar não puder fornecer aquecimento ambiente adequado, um sistema auxiliar ou de backup fornece o aquecimento adicional.

        4. Produção de água quente sanitária (DHW)

          Água quente sanitária ( AQS) é a água que utilizamos em casa. Para esta proposta, não precisamos que essa água esteja excessivamente quente. Assim, podemos usar coletores de placa plana que podem ser rapidamente aquecidos no telhado e trocadores de calor. Devido à sua forma, os tubos de vidro podem resistir melhor à pressão do ar ambiente.

          O tempo de aquecimento de um litro de água é maior do que o tempo de consumo. Assim, não podemos aquecer ao mesmo tempo que é necessário. Para resolver este problema, podemos usar sistemas de armazenamento de energia.

          Em pequenas casas, é comum ver coletores solares. A função destes painéis solares é aquecer água quente sanitária para uso doméstico ou aquecimento. Geralmente são sistemas de apoio, mas permitem economias financeiras consideráveis.

          O que é um coletor solar?

          Um coletor solar é um trocador que converte a luz solar direta e difusa em calor.

          A água aquecida nas tubulações é bombeada e o calor dela armazenado em um reservatório isolado: a caldeira. 

          Quando a temperatura dos tubos é superior à da caldeira, uma unidade de controle liga a bomba. 

          Como resultado, o coletor solar é resfriado pela água fria da caldeira. E então, a caldeira é aquecida pela água quente dos coletores solares. Depois de algum tempo, quando o coletor solar e o aquecedor de água estiverem quase na mesma temperatura, a central desliga a bomba.

          5. Energia solar térmica para resfriamento, refrigeração e ar condicionado

            Resfriar do calor é um paradoxo, mas é possível graças à técnica de resfriamento por absorção.

            A tecnologia usada nesses sistemas, resfriamento por absorção, é baseada na absorção de calor de pares específicos de substâncias. Seu funcionamento é baseado nas reações físico-químicas entre um refrigerante e um absorvente. É ativado por energia térmica - que no caso da energia solar é água quente.

            A operação de qualquer máquina de refrigeração por absorção é baseada em três fenômenos físicos elementares:

            • Quando um fluido evapora, ele absorve calor e, quando se condensa, libera o calor.

            • A temperatura de ebulição de um líquido varia em função da pressão; conforme a pressão cai, a temperatura de ebulição cai.

            • Existem pares de substâncias químicas que têm uma afinidade particular quando se trata de se dissolverem.

            6. Energia solar para alimentar a agricultura

              Para a produção e processamento agrícola, a energia solar é uma fonte de energia crucial, particularmente secagem, aquecimento e resfriamento.

              Até 70% dos produtos agrícolas se deterioram durante o processo tradicional de secagem ao ar livre, especialmente em regiões tropicais e subtropicais.

              O resfriamento e a refrigeração são essenciais nos processos agrícolas. Normalmente é um processo que consome muita energia. O resfriamento movido a energia solar apresenta uma oportunidade crucial de energia limpa, particularmente em áreas rurais sem acesso à rede elétrica nacional e outros processadores.

              7. Calor solar para processos industriais

                Os sistemas solares térmicos (STS) podem atender a uma grande quantidade de demanda de calor em processos industriais.

                Nas economias desenvolvidas, a energia solar térmica pode fornecer tecnicamente cerca de metade desse consumo de energia, fornecendo água quente e vapor.

                Em algumas indústrias, a energia solar térmica pode processar calor para fornecer ar quente e água quente. As indústrias têxteis, de tijolos e de processamento de alimentos são exemplos de indústrias que usam a energia solar térmica.

                8. Dessalinização térmica eficiente com energia solar

                  Atualmente, existem muitos projetos de dessalinização solar em funcionamento. Essa solução permite que você reduza os custos operacionais e as emissões de gases de efeito estufa.

                  Esses sistemas podem servir a áreas costeiras áridas. É voltado para populações fora da rede de distribuição convencional. Esse sistema busca fornecer uma fonte de água eficiente e de baixo custo.

                  O sistema usa várias camadas de evaporadores solares planos e condensadores, alinhados em uma matriz vertical e cobertos com isolamento transparente.

                  Autor:

                  Data de publicação: 29 de agosto de 2018
                  Última revisão: 27 de agosto de 2020