A energia solar térmica de média temperatura é utilizada em aplicações que requerem temperaturas entre 100 e 400 graus Celsius. A energia solar térmica é uma fonte de energia renovável que converte a energia solar em energia térmica.
Em geral, os coletores planos são usados em sistemas de energia solar térmica de baixa temperatura. No entanto, para temperaturas acima de 80 graus Celsius, os coletores planos praticamente não têm mais desempenho e é necessário recorrer a outros sistemas de concentração solar.
Os sistemas de coleta de energia térmica de temperatura média são usados principalmente para aplicações industriais. Em contraste, os sistemas de baixa temperatura são usados para obter água quente sanitária e os sistemas de alta temperatura são usados para produzir vapor e gerar eletricidade.
Os dois tipos de coletores de energia solar térmica de média temperatura são:
1. Coletores solares de tubo evacuado
Os coletores solares a vácuo são um conjunto de tubos lineares através dos quais circula um fluido de transferência de calor no centro. No espaço entre o conduto por onde circula o fluido e a camada externa do tubo, é gerado um vácuo para evitar a transmissão de calor por convecção para reduzir as perdas e obter melhor aproveitamento da energia solar.
O fluido de transferência de calor é mantido em um circuito fechado e transfere energia térmica através de um trocador de calor externo.
Os coletores a vácuo permitem atingir temperaturas de até 120º C.
Vantagens dos coletores de tubos evacuados
A principal vantagem sobre os coletores planos é o seu melhor isolamento térmico.
Nos coletores planos há perdas termodinâmicas por convecção, enquanto nos tubos, sendo isolados a vácuo, essas perdas são reduzidas para valores em torno de 5%. Em comparação com os painéis solares planos, essas perdas são até 35% menores.
1. Coletores solares de concentração
Os coletores solares concentradores são um tipo de coletor solar que, graças à sua forma, concentra a radiação solar recebida em uma superfície em um ponto.
Existem diferentes tipos de coletores concentradores, mas o princípio de funcionamento é baseado em um arranjo de espelhos que refletem toda a radiação solar recebida em um ponto ou tubo de vidro localizado ao longo da linha focal do espelho.
No ponto focal está a superfície absorvente em contato com o fluido de transferência de calor. Esse arranjo entre o absorvedor e o fluido visa reduzir as perdas por convecção.
Os procedimentos ópticos com dispositivos de lentes são extremamente caros. Os concentradores mais desenvolvidos atualmente são aqueles com reflexão por meio de espelhos e que para esta faixa de temperatura correspondem a concentradores lineares com superfície refletiva de calha parabólica.
