Instalação solar térmica

Usina de energia solar
Termelétrica

Coletor solar de tubo de vácuo

Coletor solar de tubo de vácuo

Um coletor solar de tubos de vácuo é um tipo de painel solar que utiliza energia solar térmica.

Este sistema de energia solar renovável usa um tipo de painel solar que consiste em coletores lineares alojados em tubos de vidro a vácuo.

O coletor solar de tubo de vácuo consiste em um conjunto de tubos cilíndricos. Os tubos são formados por um absorvedor seletivo, localizado em um assentamento refletivo e cercado por um cilindro de vidro transparente.

O vácuo foi feito entre o tubo externo transparente e o absorvedor interno. Com isso, evitam-se as perdas termodinâmicas por condução e por convecção a partir da superfície absorvente, o que permite atingir temperaturas superiores a 100 ° C e levar muito mais radiação solar.

Tipos de coletores solares de tubos de vácuo

Atualmente, existem dois tipos de coletores solares de tubos a vácuo, com técnicas bastante diferentes em termos de transmissão de calor do tubo de vácuo para o circuito primário.

Coletores solares a vácuo com fluido direto

Por um lado, os coletores solares a vácuo com fluido direto, possuem um sensor primário do circuito primário na parte superior do coletor; Cada tubo é conectado a este sensor por meio de um circuito redondo e um circuito de retorno. Através deste circuito, o fluido do circuito primário é circulado e aquecido durante o curso.

Os circuitos internos dos tubos apresentam duas configurações básicas: o circuito concêntrico ou circuito separado.

Tubo de calor de coletores solares a vácuo

A outra tendência de transferência de calor em tubos de vácuo é chamada de tubo de calor.

Neste sistema, como no caso anterior, os sensores solares térmicos possuem um sensor primário do circuito primário na parte superior. Neste caso, o tubo de vácuo tem um tubo de cobre central selado preenchido com uma mistura alcoólica. Este tubo é conectado ao absorvedor do coletor solar por meio de uma pipeta de condensação. O tubo de condensação atuará como um elemento de transferência de calor para o circuito primário.

A radiação solar aquece o absorvedor e evapora a mistura alcoólica no interior, que sobe para o condensador localizado no coletor. Neste ponto, o calor no circuito primário será liberado e a mistura alcoólica será condensada, o que retornará à parte inferior do coletor pelo seu próprio peso.

Uma das características específicas deste tipo de coletores é a possibilidade, dependendo do modelo, de inclinar individualmente cada tubo. Esse recurso é muito útil nos locais que, devido a requisitos de construção, é necessário montar os sensores desorientados do sul.

Operação do coletor solar de tubo de vácuo

O efeito isolante é alcançado nos coletores de tubo a vácuo por meio de vácuo em um tubo de vidro ou no espaço de dois tubos de vidro dispostos concentricamente. Esta técnica reduz grandemente a transferência termodinâmica do calor para o ar ambiente através de perdas convectivas reduzidas.

Especialmente no inverno, os coletores a vácuo, devido ao seu bom isolamento, obtêm um desempenho térmico significativamente maior do que os coletores solares de placa plana, mas descongelam levemente na cobertura de neve ou gelo. A resistência a temperaturas muito baixas é dada como uma média de -30 graus Celsius.

Fabricantes individuais citam o limite de tubos de 70 mm a -50 graus Celsius. No entanto, a proteção contra congelamento deve ser fornecida em temperaturas abaixo de -10 graus Celsius para as linhas. Para fazer essa proteção, existem várias possibilidades. As soluções mais comuns são aditivos anticongelantes para aquecer o meio. Para sistemas que funcionam com água pura, o controlador solar controlará os limites de temperatura. Se a temperatura no retorno cair para aproximadamente 4 graus Celsius, o calor do tanque de armazenamento ou o sistema de aquecimento alternativo é bombeado para o sistema de linha do sistema solar.

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Última revisão: 27 de março de 2019