A energia solar térmica consiste na transformação da energia solar em energia térmica. É uma forma de energia renovável, sustentável e amiga do ambiente.
Essa forma de geração de energia pode ser aplicada em residências e pequenas instalações e em grandes usinas.
Existem três tipos de energia solar térmica:
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Usinas de alta temperatura são usadas para gerar eletricidade. Eles trabalham com temperaturas acima de 500 ºC (773 kelvin).
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Plantas de média temperatura trabalham com temperaturas entre 100 e 300 graus Celsius.
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As instalações de baixa temperatura são comumente usadas em residências. Eles trabalham com temperaturas abaixo de 65 graus Celsius.
O que é uma instalação solar térmica para uma casa?
Esses tipos de instalações são sistemas térmicos solares de baixa temperatura.
O esquema básico de uma instalação de energia solar térmica é o seguinte:
São dois circuitos fechados com trocador de calor. No circuito primário, o fluido de transferência de calor frio passa pelos painéis solares. A radiação do Sol o aquece e é direcionado a um trocador de calor onde transfere energia térmica para o circuito secundário. Em seguida, repita o ciclo novamente.
No circuito secundário, o fluido de transferência de calor, após receber o calor no trocador, segue para o acumulador. No acumulador, o fluido de transferência de calor libera o calor para a água armazenada dentro. Uma vez resfriado, ele volta ao trocador de calor para repetir o ciclo.
O que é um sistema de acumulação térmica?
Este sistema consiste em armazenar energia térmica em um tanque de água. Ele atua como uma bateria, mas em vez de armazenar energia química, armazena energia térmica.
Sistema de distribuição
Uma vez que o meio transportador de calor é aquecido, podemos transferir a energia térmica para outras fontes mais frias.
Este sistema engloba todos os elementos destinados à distribuição do fluido de transferência de calor e condicionamento para consumo (sistemas de controle, tubos, bombas, etc.)
Sistemas convencionais de suporte de energia
As instalações solares térmicas necessitam de sistemas convencionais de suporte de energia em antecipação à falta de radiação solar ou para um consumo maior que o dimensionado.
Esses sistemas de suporte de energia podem ser de várias fontes:
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Diretamente da rede própria da companhia elétrica.
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Outras fontes de energia renovável. Por exemplo, energia eólica.
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Fontes de energia não renováveis ou combustíveis fósseis. Em algumas instalações, são utilizadas caldeiras de pellets ou biomassa.
Nos meses de menor radiação solar, 60% das necessidades não são atendidas. Pelo contrário, no verão é praticamente 100%.
A tentativa de cobrir acima de 60% ou 70% ao ano exigiria a colocação de um campo solar muito grande que seria difícil de amortizar. Por outro lado, no verão um excedente de produção seria gerado e causaria problemas de superaquecimento.
O que é uma central térmica solar e para que serve?
Uma central térmica solar é uma central térmica cujo objetivo é a produção de energia elétrica. Este tipo de planta solar é classificado como um tipo de energia solar térmica de alta temperatura.
Em usinas de energia térmica solar, a radiação solar é concentrada em um ponto para produzir vapor. O vapor aciona uma turbina a vapor conectada a um gerador elétrico.
Ao contrário das usinas solares fotovoltaicas, apenas a energia solar é usada como fonte de calor.
O desempenho termodinâmico é baixo, mas o preço do combustível é zero.
Como é obtida a energia solar térmica? Tipos de coletores solares
Um coletor solar (ou coletor solar) é um tipo de painel solar para energia solar térmica.
Os coletores obtêm energia térmica aproveitando a energia solar. Existem três tipos de coletores, dependendo do uso que vão ter:
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O coletor solar plano é o mais difundido. Aumentos de temperatura de 60 graus Celsius podem ser obtidos com baixo custo.
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Os coletores solares térmicos não vidrados são comumente usados para a produção de água quente em piscinas. O aumento da temperatura é baixo, em torno de 30 graus Celsius. Eles são mais baratos do que coletores solares planos.
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Coletores solares de vácuo. Eles consistem em tubos de metal que cobrem o tubo de metal que contém o fluido de transferência de calor, deixando entre eles uma câmara que atua como um isolante. Eles têm um maior desempenho e custo.
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Coletores solares com sistemas de concentração de radiação obtêm temperaturas mais altas.
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Os coletores com sistemas de rastreamento do Sol variam sua posição e inclinação para manter uma posição perpendicular à radiação solar.