energia solar térmica estado da técnica · “sistema de baixa pressão e de baixa temperatura...

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PROJECTOS TÉCNICOS E REPRESENTAÇÕES, LDA.

Energia Solar Térmica estado da técnica

“Sistema de Baixa Pressão e de Baixa Temperatura para Captação de Energia Térmica Solar”

(Pedido de Patente Nacional PT 103 400)

Setembro de 2006


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Índice

Sumário ................................................................................................................................................3

1 Introdução ........................................................................................................................................4

2 Potencial da radiação solar...............................................................................................................9

3 Usos da Energia Solar ....................................................................................................................10

4 Sistemas de energia solar passivos.................................................................................................11

5 Sistemas de energia solar activos...................................................................................................12

5.1 Colectores solares ...................................................................................................................12

5.2 Tipos de colectores solares .....................................................................................................15

5.2.1 Colector plano com cobertura (glazed)............................................................................16

5.2.2 Colector sem cobertura (unglazed) ..................................................................................18

5.2.3 Colector plano polimérico................................................................................................20

5.2.4 Tubos de vácuo ................................................................................................................22

5.2.5 Colectores concentradores ...............................................................................................25

5.3 Colectores solares versus aquecedores convencionais............................................................25

5.4 Colector versus energia convertida .........................................................................................26

5.5 Eficiência de um colector........................................................................................................27

6 Dimensionamento do sistema ........................................................................................................31

7 Integração em sistemas de aquecimento ........................................................................................36

8 Sistema de armazenamento (tanque acumulador)..........................................................................38

9 Circuito de ligação tanque-colector ...............................................................................................44

10 Sistemas completos ......................................................................................................................45

10.1 Sistema de aquecimento de água sanitária (kit completo) ....................................................45

10.1.1 Manutenção....................................................................................................................51

10.2 Sistema de aquecimento de piscinas (kit completo) .............................................................52

11 Sistema de baixa pressão e temperatura para captação térmica de energia solar ........................54

11.1 Sistema colector com fluido negro - resumo de algumas patentes .......................................54

12 Legislação Portuguesa em vigor ..................................................................................................59

13 Paineis planos existentes no Mercado português.........................................................................60

14 Paineis de vácuo existentes no Mercado português .....................................................................78

15 Webgrafia.....................................................................................................................................83


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Sumário

Neste documento apresenta-se, de uma forma sucinta, o estado da arte da energia térmica

solar e dos sistemas usados para o aquecimento de águas sanitárias e de piscinas.

Este documento foi requisitado e redigido no âmbito do projecto de desenvolvimento de um

“Sistema de Baixa Pressão e de Baixa Temperatura para Captação de Energia Térmica Solar”

(Pedido de Patente Nacional PT 103 400) e considera essencialmente o caso português. Encontra-se

organizado da seguinte forma: uma introdução geral acerca das vantagens do uso da energia solar

como energia alternativa, uma apresentação dos vários tipos de sistemas de energia solar, focando

em pormenor os sistemas de energia solar que usam colectores solares. Um estudo pormenorizado

acerca dos vários tipos de colectores solares existentes, nomeadamente os térmicos, é apresentado.

Com base neste estudo justifica-se e refere-se o projecto de implementação de um sistema solar

térmico de baixa temperatura e baixa pressão. É também feita uma revisão bibliográfica das

patentes que se encontram de uma forma mais directa associadas ao projecto.

Finaliza-se com a apresentação, de acordo com uma base de dados europeia, dos vários

painéis solares existentes em Portugal, referindo as suas propriedades mais relevantes.


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1 Introdução

Um dos principais objectivos mundiais dos dias de hoje ao nível económico, político,

ambiental e científico é a redução do consumo de energia de origem fóssil como o carvão, o gás ou

o petróleo. Assim tem-se criado uma pressão para o uso de fontes de energias renováveis como

alternativa.

Os equipamentos convencionais utilizados para o aquecimento de água são os esquentadores

e caldeiras murais a gás e os termoacumuladores a gás e/ou eléctricos. Estes aparelhos são

responsáveis por cerca de 50% do consumo de energia no sector doméstico, com o correspondente

peso na factura energética mensal das famílias. A utilização de colectores solares, em larga escala,

poderá contribuir para a redução substancial dessa factura e do peso do sector no balanço energético

global. Por outro lado, a energia solar é um recurso endógeno gratuito que pode proporcionar uma

importante poupança para os seus utilizadores e contribuir para a redução das emissões de CO2. O

potencial disponível em Portugal para aproveitamento de energia solar para aquecimento de água é

significativo. Portugal é um dos países da Europa com maior disponibilidade de radiação solar

(2200-3000 horas e 14-17 MJ/m2/dia) e, ao contrário do que é comum pensar-se, a variação da

radiação solar útil (aproveitada por um sistema solar para aquecimento de águas) entre o Sul e o

Norte de Portugal não é significativa, cifrando-se em apenas 18% de diferença entre o Porto e Faro.

De acordo com estudos recentes, no nosso país poderiam ser instalados no sector doméstico cerca

de 7 500 000 m2 de colectores solares, proporcionando cerca de 4900 GWh/ano de energia útil.

Mesmo que apenas 1/3 desse potencial seja concretizado até 2010, esse resultado já permitirá

reduzir em 150 000 tep a nossa dependência energética de recursos fósseis provenientes de outros

países e evitar a libertação de 620 kton de CO2 eq. (1% das emissões de 1990).

De acordo com L. Silva (http://www.spes.pt), “… mais de 85 por cento da energia que Portugal

consome é importada e de origem fóssil. O petróleo é a principal fonte de energia importada e, em

2004, a factura petrolífera nacional atingiu os 4,5 mil milhões de Euro. Mais, segundo os

especialistas, sabemos ainda que, por cada 10 US dólar de aumento do preço do barril do petróleo e

mantendo os níveis de consumo, a factura energética de Portugal aumenta cerca de um milhão de

Euro.” Se tivermos em conta a energia gasta pelos portugueses em aquecimento de água sanitária

(duches, banhos, cozinha, etc) verifica-se que este tipo de aplicação revela-se como o maior

potencial imediato para a utilização da energia solar.


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Figura 1 – Mapa da radiação solar média anual de Portugal (http://www.vulcano.pt/index.php?id=93 )

Figura 2 – Mapa da radiação solar média anual da Peninsula Ibérca [kWh/m2] (http://sunbird.jrc.it/pvgis/pv/countries/countries-europe.htm )


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Figura 3 – Mapa da radiação solar média anual da Europa (1981-1990) [kWh/m2]

(http://sunbird.jrc.it/pvgis/pv/countries/europe/g13y_eu.png )

Neste contexto, os sistemas solares térmicos apresentam-se com uma elevada potencialidade

apresentando como principais vantagens o facto do calor recolhido pelos colectores poder satisfazer

diversas necessidades como o aquecimento de água para uso doméstico ou industrial, para o

aquecimento de espaços fechados como casas, hotéis, escolas, fábricas, etc. Pode ainda ser usado

para o aquecimento da água de piscinas. Uma outra aplicação é a refrigeração de habitações pois

podemos “produzir” frio a partir de uma fonte “quente”, que pode perfeitamente ser o colector

solar. Uma outra vantagem dos sistemas de energia solar é o facto de poderem ser complementados

com outras fontes de energias, evitando a necessidade de sistemas de acumulação de elevadas

dimensões para compensar períodos de reduzida/nenhuma exposição solar.


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A energia solar representa uma escolha óbvia para a redução da nossa dependência

energética dos combustíveis fósseis. Contudo, sendo a energia solar a fonte de energia mais “limpa”

e com o maior potencial de todas as fontes conhecidas, verifica-se que este recurso tem sido mal

aproveitado para usos energéticos. É sabido que actualmente uma substancial fracção da energia

total, proveniente de fontes não renováveis, é usada para controlar a temperatura em espaços

fechados e para o aquecimento de águas e que o uso da energia solar pode reduzir esse consumo

energético em 70%. A energia Solar não deve ser vista como uma fonte de energia alternativa mas

complementar.

A radiação solar é uma radiação electromagnética que cobre a gama de comprimentos de

onda (λ) entre 0.28 e 3.0 µm. O espectro da radiação solar inclui radiação ultravioleta, UV (λ ~

0.28...0.38 µm), a qual não é detectável pelos nossos olhos e representa cerca de 2% da radiação

total, a radiação visível (λ ~ 0.38…0.78 µm) que representa ~ 49% do total e finalmente a radiação

infravermelha (λ ~ 0.78...3.0 µm) que representa, aproximadamente, os restantes 49% da radiação

emitida pelo Sol. Um parâmetro importante dos materiais a usar neste tipo de sistemas é a

emissividade (ε), que mede o calor (radiação infravermelha) retido pelo material. ε pode ter um

máximo igual a 1, que corresponde a um corpo negro, e um mínimo igual a zero. Assim, conclui-se

que quanto menor for ε maior será o poder reflector do material.

O Sol gera uma enorme quantidade de energia (~1.1 x 1020 kWh em cada segundo). A parte

externa da atmosfera da Terra intercepta cerca de 1.5 x 1018 kWh de energia por ano. Devido à

existência de gases e aerosois na atmosfera, reflexões, dispersões e absorções da radiação ocorrem e

assim apenas 47% da radiação incidente na atmosfera (7 x 1017 kWh) chega à superfície da Terra. A

distribuição desta energia pela crosta terretre não é uniforme dependendo de factores como a

latitude, a época do ano, o clima (existência ou não de nuvens). A quantidade de energia solar

recebida num determinado ponto da Terra, por dia, está dependente do movimento do Sol. Em

geral, o máximo de radiação incidente ocorre ao meio-dia porque é nessa altura que os raios

incidiem normalmente e têm menor camada de atmosfera para atravessar. Consequentemente, a

quantidade de radiação que é absorvida ou dispersa pela atmosfera é mínima. A quantidade de

energia recebida varia ao longo do ano numa média de ~0,8 kWh/m2 por dia, durante o Inverno e no

Norte da Europa, a um valor > 4 kWh/m2 por dia, durante o Verão e na mesma região. Esta

diferença de valores diminui à medida que nos aproximamos do equador. De uma forma

aproximada, o valor médio anual de radiação incidente num colector plano horizontal varia de


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~1000 kWh/m2 na zona da Europa Central, Ásia Central e Canadá, para ~1700 kWh/m2 nas zonas

do Mediterrâneo, atingindo um máximo de ~2200 kWh/m2 nas zonas equatoriais. A tabela 1 dá uma

ideia aproximada das variações da intensidade da radiação solar (kWh/m2 por dia) em função do

mês e da posição geográfica.

Tabela 1. – Variação da intensidade da radiação Solar (kWh/m2 por dia) Sul da Europa Europa Central Norte da Europa Caraíbas

Janeiro 2,6 1,7 0,8 5,1 Fevereiro 3,9 3,2 1,5 5,6

Março 4,6 3,6 2,6 6,0 Abril 5,9 4,7 3,4 6,2 Maio 6,3 5,3 4,2 6,1 Junho 6,9 5,9 5,0 5,9 Julho 7,5 6,0 4,4 6,0

Agosto 6,6 5,3 4,0 6,1 Setembro 5,5 4,4 3,3 5,7 Outubro 4,5 3,3 2,1 5,3

Novembro 3,0 2,1 1,2 5,1 Dezembro 2,7 1,7 0,8 4,8

Média anual 5,0 3,9 2,8 5,7

Em geral, o local geográfico e as condições climatéricas médias são os primeiros parâmetros

a terem de ser levados em conta na projecção/implementação das aplicações de energia solar. As

condições atmosféricas, nomeadamente a existência de nuvens é um factor de elevada importância.

A título de exemplo verifica-se que, para uma região do centro da Europa num dia sem nuvens, a

radiação máxima pode atingir os 1000 W/m2 enquanto que se o céu se encontrar muito encoberto

este valor baixa para ~100 W/m2. O factor poluição atmosférico, seja de origem natural (p.ex.

vulcões) ou humana, também influencia o valor de energia que chega à Terra podendo diminuir a

radiação total em 15 a 25%.


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2 Potencial da radiação solar

A radiação solar disponibiliza, a custo zero, uma quantidade de energia 10000 superior à

actualmente usada em todo o mundo. Na maior parte dos países desenvolvidos, como por exemplo

os EUA, a média de consumo energético é ~2.5x1013 kWh por ano. Este valor corresponde a mais

de 260 kWh, por pessoa e por dia, o que é equivalente a mais de 100 lâmpadas de 100W

funcionando 24h/dia. Apesar do seu elevado consumo, basta 1% da área geográfica dos EUA ser

usada para implementar colectores solares, mesmo que estes apresentem um rendimento médio de

10%, tal será suficiente para alimentar energeticamente toda essa nação. [ http://www.seps.sk/zp/fond/fae.htm ]

A figura seguinte mostra como os equipamentos solares poupam energia. No Verão, quando

as temperaturas exteriores são mais elevadas, o aquecimento da água poderá ser 100% garantido

pela energia solar.

Figura 4 – Estimativa da cobertura solar das necessidades de água quente durante o ano em Portugal

(http://www.vulcano.pt/index.php?id=93 )

De acordo com o estudo de C.J. van der Leun (Gleisdorf solar 2002, Áustria), Portugal é um

dos países da Europa que mais energia de origem fóssil gasta no aquecimento de água. Por outro

lado, é dos países com um dos menores potenciais instalados em sistemas de aquecimento solar de

água (apenas 3% em 2002).


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3 Usos da Energia Solar

Na maioria dos países a energia solar que chega aos telhados e paredes de habitações é

superior à necessária para o dia-a-dia. A luz e o calor proveniente do Sol é uma maneira limpa,

simples, e natural de se obter a energia de que necessitamos. Esta radiação pode ser recolhida

através de colectores solares, usada para aquecer água ou espaços em habitações ou locais

comerciais. A radiação pode ser concentrada, através do uso de espelhos parabólicos, alcançando-se

assim elevadas temperaturas (centenas de graus Celsius) necessárias para o aquecimento de

determinados fluidos ou para gerar electricidade. A geração de electricidade, usando a radiação

Solar, é normalmente realizada através de células fotovoltaicas que apresentam a vantagem de

converter directamente a radiação recebida em energia eléctrica.

A radiação solar pode ser convertida em energia usando sistemas activos e passivos.

Exemplos de sistemas activos são os colectores solares, as células fotovoltaicas, etc. Os sistemas

passivos estão directamente ligados ao design e materiais usados na construção dos edifícios de

modo a maximizar a entrada e aproveitamento da radiação solar.

A figura 5 apresenta, de acordo com P. Ferrão, o potencial exequível em Portugal para os

sistemas solares de aquecimento de água pelos vários sectores. Refere ainda que o valor total

considerado exequível até 2010 é de 2 801 446 m2 de painéis solares.

Figura 5 – Uso potencial dos sistemas solares em função de sectores.

(http://in3.dem.ist.utl.pt/adv/workshops/wk4/pFerrao.pps )


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4 Sistemas de energia solar passivos

A principal aplicação deste tipo de sistemas é na construção de habitações. Integram

elementos tradicionais como materiais isolantes. O design/arquitectura das habitações/espaços

comerciais/espaços industriais deverá ter em atenção que a fachada virada para Sul (no caso dos

países do hemisfério Norte) deverá possuir um elevado número de janelas de modo a deixar entrar,

principalmente nos meses de inverno, a maior quantidade de radiação solar possível. Apenas por

curiosidade, os vidros usados nestas janelas devem permitir a entrada do máximo de radiação

(mínimo de reflexão) e deixar sair o mínimo possível.

De um modo geral estas habitações são locais óptimos para se viver fornecendo óptimas

ligações com o exterior devido às excelentes entradas de luz solar.

Em suma, os sistemas passivos contribuem em cerca de 15% para o aquecimento do

ambiente necessário em edifícios normais.

De referir que estes sistemas não são objecto deste estudo.


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5 Sistemas de energia solar activos

5.1 Colectores solares

O componente principal num sistema de aquecimento através da absorção da radiação solar

é o colector solar. A principal aplicação dos colectores solares é o aquecimento de água. Estes

sistemas absorvem a radiação proveniente do Sol transformando-a em energia térmica, que

posteriormente é transferida a um fluido transportador que, por permutação, aquece água ou ar

(ambiente), gera electricidade, seca e/ou cozinha alimentos. De uma forma geral, os colectores

solares podem ser usados em qualquer processo que necessite de calor.

Na maior parte dos países da Europa e América do Norte o aquecimento de água doméstica

representa o segundo maior factor de consumo de energia. Encontra-se comprovado que o uso da

energia Solar para este fim pode reduzir até 70% o consumo de energia.

Existe actualmente no mercado um razoável número de sistemas de aquecimento de água

doméstica. Os sistemas mais comuns são do tipo colector plano sendo substancialmente usados em

Israel, China, Chipre, Japão, Austrália, Áustria, Alemanha, Grécia, Turquia e EUA. Em 1995 foram

produzidos cerca de 1.3x106 m2 de colectores. A Europa e os países mediterrânicos adquiriram e

aplicaram cerca de 40% deste volume de produção. O número total de colectores solares excede,

actualmente, 30x106 m2. Desde 1989 que o crescimento deste sector é, por ano, de ~20%. Dos

países da Europa, a Grécia e a Áustria são líderes mundiais de produção e exportação de colectores

solares.

Chipre é o país onde o número de sistemas solares instalados por habitante é maior, seguido

da Grécia e Áustria. O sucesso de Chipre é explicado pelo facto deste país não possuir fontes de

energia não renováveis próprias, estando por isso dependente de terceiros e ainda devido a

legislação interna que “incentiva” a instalação destes sistemas.

A Europa apresenta-se como um Mercado potencial para a produção e instalação de

colectores solares. Em 2005 a área total de colectores solares com cobertura (glazed) instalados na

Europa é de 28x106 m2 e aponta-se a instalação de 360x106m2. Estima-se ainda a instalação de

20x106 m2 de colectores unglazed para aquecimento de piscinas e spa´s.

Vários tipos de colectores existem actualmente no mercado e são normalmente comparados

a nível de desempenho. Para descrever a performance de um colector são necessários dois factores:


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a eficiência, que quanto maior melhor; e o coeficiente de perdas (quanto menor melhor)

(http://www.viridiansolar.co.uk/Technology%20FAQ.htm ).

A nível de eficiência verifica-se que, quando menor for a variação entre a temperatura

ambiente e a temperatura da água que se pretende “quente”, menor serão as perdas térmicas. É

devido a este parâmetro que se obtém eficiências de até ~90% no aquecimento da água de piscinas.

Nos colectores que actualmente se encontram no mercado esta eficiência pode baixar até aos 20%

para aquecer água sanitária (~55ºC).

A eficiência de um colector define-se como a razão entre a energia térmica usada e a energia

solar recebida. Além de perdas térmicas também existem perdas ópticas. A quantidade de radiação

solar que incide no colector e que é absorvida é indicada pelo factor h0.

Figura 6 – Diagrama representativo da eficiência de um colector em função do ∆T

(http://www.daviddarling.info/encyclopedia/S/AE_solar_collector.html ).

As perdas térmicas são indicadas pelo factor k. Este factor relaciona a potência do colector

em função da sua área e da diferença de temperatura entre a superfície absorsora e o ambiente

vizinho. Este factor é expresso em W/(m2 K). Assim verifica-se que, como referido anteriormente,

quanto maior for o ∆T, maior será o factor perdas e consequentemente menor será a eficiência do

colector. Um bom colector deve possuir uma eficiência, ou factor de conversão (η), elevado e um

baixo valor de k.

A tabela seguinte apresenta, de uma forma sucinta e para vários tipos de colectores, os

valores típicos de factor de conversão (η) e factor de perdas (k) para um determinado ∆T.


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Tabela 2 – (http://www.daviddarling.info/encyclopedia/S/AE_solar_collector.html )

Tipo de colector η (%) k (W/m2 °C) Intervalo de temperatura (°C)

Colector unglazed 0.82 - 0.97 10 - 30 Até 40 Painel plano 0.66 - 0.83 2.9 - 5.3 20 - 80

Painel de vácuo 0.81 - 0.83 2.6 - 4.3 20 -120 Tubos de vácuo 0.62 - 0.84 0.7 - 2.0 50 - 120 Colector tanque ~ 0.55 ~ 2.4 20 - 70 Colector de ar 0.75 - 0.90 8 - 30 20 - 50

A escolha de um colector solar depende da gama de temperatura que se quer aquecer o

fluido. A figura seguinte apresenta de uma forma esquemática a gama de temperaturas onde cada

tipo de colector é mais eficiente.

Figura 7 – Eficiência do colector em função da temperatura pretendida

(http://www.daviddarling.info/encyclopedia/S/AE_solar_collector.html )

O tamanho de um colector solar depende da quantidade e temperatura a que se quer a água.

Em geral, uma pessoa necessita por dia de ~50 litros de água à temperatura de 55-60ºC. Encontra-se

demonstrado que um colector de painel plano convencional com 1.0 a 1.5 m2 de área satisfaz esta

necessidade.

Nos países da Europa os colectores devem estar orientados para Sul de modo a receberem o

máximo de radiação possível durante um dia. Existem sistemas mecânicos que podem ser acoplados

ao sistema de painéis de modo a que estes acompanhem o movimento solar durante o dia. Contudo,

verifica-se que estes sistemas apenas aumentam a eficiência em ~20% o que não compensa a nível


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financeiro, pois este valor pode ser alcançado aumentando o número de painéis estáticos não

aumentando o custo final de uma forma significativa.

Uma vez que a elevação do sol varia durante todo o ano, dependendo da latitude local, os

colectores devem ser inclinados para o sol. Inclinando a superfície que colecta entre 30 e 50º resulta

numa maior eficiência durante o Inverno, mas uma pior eficiência durante o verão o que é um factor

positivo. Contudo, as variações do ângulo de inclinação do colector solar, por razões

estéticas/arquitecturais, podem ser compensadas aumentando a área de colectores.

5.2 Tipos de colectores solares

Os colectores solares típicos são arrays de tubos, pintados de preto para absorver o máximo

de radiação possível colocados normalmente nos telhados e direccionados para Sul

(a)

(b)

Figura 8 – Colectores solares planos: a) glazed (http://www.estec.com.pt/colectores.htm );

b) unglazed (http://www.canren.gc.ca/tech_appl/index.asp?CaID=5&PgID=282#Glazed_flat_plate_collectors );


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Devido ao facto da radiação solar ser difusa, os colectores podem ser classificados de

diferentes formas. Uma possível classificação é a seguinte:

• colectores de baixa temperatura, usados para aquecer água até uma temperatura máxima de

~40ºC. A aplicação imediata deste tipo de colectores é no aquecimento de água de piscinas.

• colectores de média temperatura, usados para aquecer água entre 40-80ºC. Estes colectores

possuem uma cobertura transparente (glaze) e utilizam água ou misturas anti-congelantes

como fluido transportador de energia térmica. Neste grupo podem ainda ser incluidos os

tubos de vácuo. A principal aplicação destes colectores é o aquecimento de água sanitária.

• colectores de alta temperatura. Neste grupo incluem-se os colectores concentradores.

5.2.1 Colector plano com cobertura (glazed)

Um colector de painel plano típico é constituído por uma caixa metálica, isolada termicamente nas

partes laterais e inferior, com a parte superior em vidro ou plástico (esta “tampa” denomina-se por

glaze) e com um colector metálico.

(a)

(b)

(b)

Figura 9 – (a) http://www.canren.gc.ca/tech_appl/index.asp?CaID=5&PgID=282#Glazed_flat_plate_collectors ;

(b) www.kingsolar.com/catalog/mfg/sunearth/ep24.html.


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A cobertura superior (glaze) pode ser transparente ou translúcida sendo normalmente de

vidro. Os vidros usados nestas aplicações contém um reduzido teor em ferro para aumentar a

transmissão e têm por função deixar passar a radiação e minimizar a saída da energia térmica

produzida gerada no colector. Se a cobertura fôr de um material polimérico é necessário ter em

consideração a sua possível degradação devido à incidência dos raios UV, especialmente na

presença simultânea de elevadas temperaturas.

O painel colector é normalmente revestido por uma película selectiva de cor escura,

normalmente preta, de modo a aumentar a eficiência na captação da radiação. A película selectiva

apresenta, comparativamente às tintas normais, um maior coeficiente de absorção da radiação e um

maior tempo de vida. Esta película é normalmente de um material semicondutor amorfo.

As placas metálicas, que são a base do absorsor, são usualmente feitas em cobre ou alumínio

devido à elevada condutividade térmica que estes materiais apresentam. O cobre é economicamente

mais dispendioso mas é melhor condutor e menos susceptível à corrosão.

Ao nível da estrutura os materiais normalmente usados para a sua construção são a madeira,

o plástico, o aço ou o alumínio. Contudo, o alumínio é o que tem tido maior sucesso devido

essencialmente às suas propriedades (peso, cor, estabilidade química e física) e facilidade de

maquinação.

Figura 10 – Exemplo de um painel solar plano (http://www.solarenergyireland.com/solar_collector_flat_plate.htm ).


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ESTEC FK7210 Elite

(~600€ + IVA)

ESTEC Prestige FK 6250

(~750 € + IVA)

Figura 11 – Colectores planos ESTEC (http://www.estec.com.pt/colectores.htm)

5.2.2 Colector sem cobertura (unglazed)

Os colectores unglazed (sem cobertura superior) são quase exclusivamente usados no

aquecimento de água de piscinas. Os principais componentes de um colector deste tipo são a placa

absorvente e a circulação de água. Como não é necessário qualquer isolamento não existe a

necessidade de colocar este sistema dentro de uma armação rígida.

Devido à baixa condutividade térmica do plástico usado na construção da placa absorsora é

necessário que a espessura das paredes dos canais por onde passa a água seja a menor possível, que

tenham reduzido diâmetro e em grande número de modo a aumentar a superfície de transferência de

calor. Estes “tapetes” desprotegidos são susceptíveis de danificação por abrasão e por perfuração. A

taxa de fluxo média, requerida para o aquecimento de uma piscina, é de 15 a 23 litros por minuto

para um colector típico de 3.7 metros quadrados. Este fluxo cria pressões que o absorsor tem de

suportar. Este tipo de sistema apresenta vantagens, em relação aos sistemas de painel plano, pela

sua elevada flexibilidade e reduzido peso.

O material absorsor pode ser revestido selectivamente mas normalmente não o é pois o custo

do revestimento selectivo não justifica o aumento da eficiência total. As temperaturas de operação

são baixas o que provoca um elevado rendimento devido ao factor perdas ser quase insignificante.


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Os colectores solares unglazed apresentam uma elevada eficiência em comparação com

qualquer outro tipo de colector, quando cada um é usado na sua escala de temperatura de operação.

A eliminação da cobertura evita, logo à partida, as perdas por reflexão. Os factores responsáveis

pela elevada eficiência destes sistemas são os seguintes:

Figura 12 – Fotos de painéis unglazed montados (http://www.solarexpert.com/ECOSUN.html)

Figura 13 – Pormenor de um colector unglazed (http://www.transen.com.br/portugues/index2.htm )

1- Elevada superfície (área) de absorção.

2- Elevada absorção

3- Poucas perdas devido a um pequeno ∆T.

4- Reduzido espaçamento entre tubos.


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As principais vantagens na utilização destes sistemas são:

• Utilização da piscina por mais tempo, com lazer garantido;

• Conforto e comodidade;

• Economia de energia no aquecimento de água;

• Placas colectoras com protecção UV;

• Fácil manuseio e instalação;

• Produto ecologicamente correcto;

• Manutenção zero;

• Garantia mínima de 10 anos (http://www.transen.com.br/portugues/index2.htm).

5.2.3 Colector plano polimérico

Um colector plano com absorsor polimérico é aquele em que a radiação solar incide sobre

uma placa alveolar polimérica, ou sistema de tubos poliméricos, geralmente negros, por onde

circula o líquido que absorve e transporta o calor para um acumulador. Estes colectores,

contrariamente aos utilizados nas piscinas (unglazed), possuem uma cobertura transparente a qual

tanto pode ser de vidro como de material polimérico (ex. PMMA, PC).

A Solarnor (www.solarnor.com ), empresa norueguesa de elevado nível cientifico e tecnológico no

ramo das energias solares, tem como principais objectivos a produção de painéis solares à base de

materiais poliméricos. De acordo com os dados da Solarnor todos os seus colectores poliméricos

usam um compósito com PPO (polyphenylene oxide) como material absorsor. A elevada

temperatura de transição vítrea (Tg~150ºC) e elevada temperatura de fusão (Tm~260ºC) permite ao

polímero resistir até aos 191ºC. Devido à natureza hidrofóbica da maioria dos polímeros a

estabilidade hidrolítica é elevada. Várias empresas, nomeadamente norte-americanas, tem estudado

este assunto. Os polímeros que actualmente se apresentam como melhores candidatos são o PP,

PEX (polyethylene cross-linked), LLDPE (linear low density polyethylene). A Solarnor usa o Noryl

EN105SP (GE Plastics) devido às boas características que apresenta (temperatura Tg, Tm, etc)

[task 39: Solar heating and cooling - IEA

http://www.solarnor.no/file/serve/9321/GE_PressRelease.pdf#search=%22solarnor%C2%B4s%20%22]


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Figura 14 – Instalação solar térmica da SolarNor e detalhe construtivo do colector

Os tubos são normalmente montados numa configuração em paralelo ou em serpentina. A

configuração em serpentina apresenta o inconveniente do escoamento total do líquido do colector

não ser fácil mas apresenta a vantagem de não possuir tantas probabilidades de fugas de água pelas

extremidades dos tubos, como na configuração em paralelo.

O sistema mais simples usa água potável como fluido absorsor, que é aquecida à medida que

passa pelo colector ficando directamente disponível para ser usada. Nas zonas geográficas e nos

dias onde a temperatura ambiente pode descer ao ponto de provocar o congelamento do fluido é

necessário que os tubos se encontrem drenados. Nos sistemas em que o fluido aquecido transfere o

calor absorvido, através de permutadores, para a água é possível o uso de aditivos ao fluido absorsor

que minimizam os problemas de congelamento.

Figura 15 – Tipos de montagem (paralelo/serpentina) http://www1.eere.energy.gov/solar/sh_basics_collectors.html.


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5.2.4 Tubos de vácuo

Os colectores solares térmicos convencionais (painéis planos) foram projectados para zonas

geográficas cujas condições climatéricas médias se caracterizam pela presença de sol (i.e. ausência

de nuvens), temperaturas moderadas e pouco vento. Em situações climatéricas desfavoráveis a

eficiência dos painéis planos é drasticamente reduzida. Estes factores podem ser reduzidos com o

uso de colectores de tubo de vácuo.

A principal aplicação dos tubos de vácuo é no aquecimento de água residencial a

temperaturas elevadas (> 50ºC). Nestes tubos, a luz solar passa pelo tubo de vidro exterior, é

absorvida pela superfície negra do tubo colector interior, transformando-a em energia térmica. Esta

energia é transferida para o líquido que fluí pelo tubo colector. O colector é constituído por uma

série de tubos colocados paralelamente. Cada tubo contém no seu interior, separado por vácuo como

nas garrafas térmicas, um tubo ou placa absorsora de radiação solar com cobertura selectiva. O

fluido que circula nestes tubos transporta a energia térmica para a água que se encontra num tanque

convenientemente isolado. O calor é aí trocado através de permutadores.

(a)

(b) Figura 16 – Tubos colectores de vácuo a)http://www.estec.com.pt/colectores.htm;

b) http://www.canren.gc.ca/tech_appl/index.asp?CaId=5&PgID=282#vacuum_tube_solar_collectors .


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(a)

(b)

(c)

Figura 17 – Tubos de vácuo: a) http://www1.eere.energy.gov/solar/sh_basics_collectors.html#flatplate ;

b) http://www.viridiansolar.co.uk/Technology%202%20Different%20types%20of%20Solar%20Panel.htm ;

c) http://www.apricus.com/html/evacuated_tubes.htm.

Estes colectores apresentam a vantagem de operarem de uma forma modular, i.e., quando se

necessita de temperaturas mais elevadas pode-se facilmente adicionar ao sistema mais módulos

(tubos) e o caso oposto (temperaturas menores) também é de fácil execução. Aquando da

construção destes tubos é feito vácuo na região entre o tubo exterior e o tubo colector eliminando

assim as perdas por convecção e condução. Algumas perdas por radiação continuam a existir

embora sejam mínimas quando comparado com a quantidade de calor transferido do tubo absorsor

para o líquido.

Um colector de tubos de vácuo comercial armazena cerca de 19 litros de água por tubo,

podendo assim eliminar a necessidade de um segundo tanque de armazenamento. Também é normal

a existência de placas reflectoras, na parte de trás dos tubos, focadas nos tubos de modo a neles

maximizar a radiação incidente.


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Na região de alta temperatura estes colectores são mais eficientes do que os colectores de

painel plano devido à excelente absorção da radiação directa e indirecta que apresentam. Esta

característica, combinada com o facto de que o vácuo minimiza as perdas de calor, faz com que

estes colectores sejam particularmente úteis durante o Inverno e em zonas de clima frio e com

nuvens. Em segundo, devido à forma circular do tubo de vácuo, a luz solar incide sempre na

perpendicular, o que num colector plano só acontece uma vez por dia (normalmente ao meio-dia).

Como principal inconveniente encontra-se o preço.

Em suma, os colectores de vácuo têm a vantagem de operarem eficientemente a altas tempe-

raturas e com níveis de radiação solar efectiva baixos.

Figura 18 – Painel de tubos de vácuo ESTEC VR14 CPC (Preço: 1 330 € sem IVA 12%) http://www.estec.com.pt/colectores.htm

Figura 19 – Kit de aquecimento de água sanitária usando como colector tubos de vácuo. Características: - área total do colector 8.2m²

- Kombi storage tank 750L. heating + 240L. domestic hot water & 2 heat exchangers.

- Solar pump station complete.

- 24L expansion vessel.

- Digital controller 2way.

- Automatic 3 way valve.

- Thermostatic mixing valve for domestic hot water.

(http://www.solarenergyireland.com/northern_iIreland_solar_evacuated_tube_system.html )


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5.2.5 Colectores concentradores

Estes colectores usam superfícies espelhadas com objectivo de concentrar a radiação

incidente num determinado foco onde se coloca o absorsor, chamado neste caso de receptor. Estes

sistemas permitem alcançar temperaturas superiores às do colector plano. Contudo, estes colectores

apenas conseguem focar a radiação directa o que implica que a sua eficiência em dias de céu

encoberto (radiação total é praticamente indirecta) é muito baixa.

Alguns destes sistemas focam a energia num ponto (colectores parabólicos) e outros ao

longo de uma linha, chamada de linha focal. O receptor, colocado no ponto focal, pode ser um tubo

dentro do qual circula o fluido transportador de calor.

Figura 20 – Imagens de painéis concentradores (http://www.solargenix.com/pdf/ASMEPowerRoof.pdf ).

Estes sistemas, como se pode perceber, tem alto rendimento quando se encontram apontados

directamente para o Sol. Desta forma, um extra que é normal adicionar ao dispositivo é um

mecanismo mecânico que faça com que a superfície espelhada acompanhe o movimento do sol ao

longo do dia aumentando a sua eficiência total.

5.3 Colectores solares versus aquecedores convencionais

O custo de um sistema de aquecimento de água usando energia solar pode variar entre 1000

– 4000 € (valores muito aproximados). O preço destes sistemas varia de acordo com a quantidade

de água quente requerida, a situação geográfica e as condições climatéricas. Inicialmente é um

investimento elevado quando comparado com os sistemas que funcionam a gás ou electricidade.


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Contudo, efectuando uma estimativa de custos para um período de 20-30 anos (tempo médio de

vida útil da maioria dos sistemas solares com colector plano) facilmente se verifica a vantagem

económica do uso deste tipo de sistemas.

O payback time, que se define como o tempo necessário para produzir a energia equivalente,

em termos financeiros, ao valor pago pelo sistema estima-se para os países do Norte da Europa em

3-4 anos podendo chegar a 2 anos nos países da Europa Central

(http://www.solargeneration.org/index.php/pages/DisplayPage?id=80 ).

5.4 Colector versus energia convertida

A quantidade de energia que podemos obter da radiação solar depende de vários factores,

nomeadamente, a eficiência do colector e dos sistemas de transporte e armazenamento de energia.

O factor eficiência é definido como a razão entre a quantidade de energia produzida e a

energia total colectada pelo colector. Este parâmetro depende do tipo de colector, da intensidade da

radiação solar e das perdas térmicas e ópticas. As perdas térmicas minimizam-se quanto menor fôr o

gradiente de temperatura (diferença entre a temperatura ambiente e a temperatura da água dentro do

tanque). A tabela seguinte dá uma ideia da variação da eficiência de diferentes colectores (os

valores dizem respeito a um colector solar de painel plano situado na Europa Central, ao meio-dia

(hora de incidência máxima num dia de verão – 800W/m2).

Tabela 3 – Eficiência de vários colectores térmicos em função da diferença de temperatura entre a

água de entrada e de saída do colector.

Eficiência (%) para um ∆T (ºC) Tipo de colector 0ºC

(piscinas) 40ºC

(água doméstica) 50ºC

(aquec. ambiente) Absorsor simples (sem

glazing) 90 % 20 % 0 %

Painel plano (sem cobertura selectiva) 75 % 35 % 0 %

Painel plano (com cobertura selectiva) 80 % 55 % 25 %

Tubos de vácuo 60 % 55 % 50 %


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De referir que a baixa eficiência dos tubos de vácuo, na região de baixa temperatura, é

devida à elevada perda óptica na superfície curva dos vidros.

Na tabela seguinte apresenta-se uma comparação entre diferentes tipos de colectores solares

e as suas características económicas (dados do ministério da economia Alemã – valores

aproximados).

Tabela 4 – Estudo médio das características económicas de vários tipos de colectores.

Tipo de colector Aplicação Temperatura

ºC Produção

kWh/m2/ano Preço (€)

€/kWh.m2 (tempo de vida de

20 anos) Absorsor simples Piscinas 20-40 250-300 50-150 0,01-0,02

Painel plano; Tubos de vácuo

Aquecimento de água

20-70 20-100

250-450 350-450

400-1000 800-1300

0,08-0,11 0,11-0,14

Colector de ar Secagem 20-50 300-400 200-500 0,03-0,07

5.5 Eficiência de um colector

A eficiência, ou desempenho, de um colector solar é normalmente apresentada graficamente

ou através de 3 parâmetros (η, k1, k2). Alguns autores usam outras nomenclaturas para estes

parâmetros como por exemplo, a, b e c, ou η, a1, a2. Estes valores podem ser calculados com base

na área bruta ou na área da abertura. Normalmente a área de abertura coincide com a área absorsora.

Os cálculos na Europa usam a área de abertura enquanto que nos EUA é frequente usar a área total.

Uma forma simples de converter o cálculo feito considerando, por exemplo, a área bruta,

para a área de abertura basta multiplicar o resultado pela diferença de tamanho. Por exemplo, se a

área do absorsor for 0.6m2 e a área bruta de 1.1m2 então a razão entre estas grandezas é (1.1/0.6 =

1.83). Basta multiplicar o valor de eficiência obtido por 1.83 para converter de área bruta para

absorsora (área de abertura).

As três variáveis, ou parâmetros, que caracterizam a performance de um colector solar são

obtidas por meio de testes experimentais, normalmente em laboratórios certificados (ex. SPF


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http://www.solarenergy.ch/spf.php?lang=en&fam=41&tab=1). Estes parâmetros denominam-se por: factor de conversão

(η0); factor de perdas a1 (W/(m2K)) e factor de perdas a2 (W/(m2K2)).

Para o cálculo da eficiência, além destas 3 variáveis, é também necessário conhecer-se a

radiação solar incidente no painel (G ou I) em watt/m2, a temperatura ambiente (Ta) e a temperatura

média a que se pretende ter a água (Tm). Estes últimos factores permitem calcular a grandeza x,

muitas vezes representada por T*m. A expressão seguinte mostra a formula mais comum de cálculo

da performance de um sistema solar (http://www.fsec.ucf.edu/stds/st/index.htm ) :

(1)

Por exemplo, um colector caracterizado por η0=0.717, a1=1.52, a2=0.0085, G=800 watt/m2

a performance pode ser calculada considerando a Ta=25ºc e Tm=50ºC. Para estes parâmetros iniciais

o resultado é η=0.663 o que indica que 66.3% da radiação solar é transformada em energia térmica.

Considerando que os três factores (G, Ta e Tm) se mantêm constantes pelo período de 1 hora,

então 800 x 0.663 =530.4 watt/m2 serão usados para aquecer a água. 530.4 watt é equivalente a 456

kcal, ou seja é a energia necessária para elevar a temperatura de 100 litros de água de 4.56ºC.

Um factor que não foi ainda referido nem tido em conta nos cálculos anteriores é o efeito do

ângulo de incidência longitudinal e transversal da radiação solar. Regra geral, a caracterização da

performance do colector é realizada considerando perpendicular a direcção entre a radiação Solar e

o plano do painel solar. Para grande parte dos colectores este factor, em termos comparativos, não é

importante pois a maioria dos colectores apresentam valores de ângulos transversais (este valor é o

mais importante nos sistemas fixos pois reflecte os diferentes ângulos de incidência do sol durante o

dia) e longitudinais (relacionado com o ângulo de posicionamento do colector e importante quando

se analisa a performance em função da estação do ano – Verão, Inverno, etc) muito semelhantes.

O exemplo anterior diz respeito a um momento específico no tempo, não dando qualquer

informação relativamente à performance durante um dia completo. Estes cálculos, considerando por

exemplo um dia completo, podem ser realizados usando software já existente que considera valores

médios de radiação solar incidente, temperatura média do ar e temperatura média da água que entra

no colector. O gráfico seguinte representa uma curva típica da distribuição da radiação solar num

dia. Verifica-se que 90% da radiação ocorre entre as 9h00 e as 16h00.


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Figura 21 – Curva da radiação solar de um dia típico (http://www.apricus.com/html/solar_collector_technical_info.htm )

De acordo com o Build It Solar (www.builditsolar.com), o cálculo da energia térmica (q) transferida

do colector plano típico para o fluido o qual, neste caso, se considerou ser água

(http://www.builditsolar.com/References/Measurements/CollectorPerformance.htm#WaterCollector) pode ser feito usando a

seguinte expressão:

[ ]( ) OHentrada CTq2saidaT waterof flowweight −= (2)

com CH2O=1 cal/ g ºC = 4.186 J/g ºC

Q=Flow rate (gallons/min)*(8.2 lb/gallon)*(Tsaida-Tentrada)*(1.0 BTU/lb-F) (3)

(em graus F)

O cálculo da eficiência do colector pode ser realizado da seguinte forma:

(http://www.builditsolar.com/References/Measurements/CollectorPerformance.htm#WaterCollector ):

Iq .η= (4)

Eficiência=q / (radiação solar total) (5)


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Radiação Solar Total= (area do painel) * (radiação solar) (6)

A radiação solar pode ser medida (http://www.globalw.com/products/we300.html ) ou estimada com base

nas tabelas criadas pelo seguinte software http://www.builditsolar.com/Tools/RadOnCol/radoncol.htm .

A figura seguinte apresenta uma curva típica da eficiência de um colectro em função de T*m.

Figura 22 – Curva típica da medição da eficiência de um colector solar

(http://www.apricus.com/html/solar_collector_certification.htm )

Esta figura mostra um sistema usado para a medição da eficiência de um colector solar.

Figura 23 – Bancada de ensáios de um colectro solar (http://www.apricus.com/html/solar_collector_certification.htm )


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6 Dimensionamento do sistema

O sistema de aquecimento de água pode funcionar usando somente a energia térmica

proveniente do Sol ou incluir um sistema de compensação adicional (eléctrico, gás, etc).

Os sistemas são normalmente projectados tendo em conta o número de pessoas, o número de

quartos da habitação e o tipo de construção da habitação (quando se pretende aquecer também o

ambiente). O cálculo para dimensionamento do sistema adequado é baseado nos seguintes dados

aproximados (http://www.alosolar.com.br/termo.htm ):

• Banho (chuveiro): 50 litros/cada

• Banheira simples: 100 litros/cada

• Banheira dupla: 150 a 200 litros/cada, dependendo da capacidade total de água

• Cozinha: média 100 litros/dia (família de 5 pessoas, utilizando com racionalidade)

• Lavandaria: média 15 a 20 litros/pessoa

A quantidade de colectores do sistema é proporcional à capacidade de armazenamento do

tanque térmico. Essa relação pode ser alterada devido a factores tais como isolamentos térmicos,

ópticos etc.

Para um colector solar típico (aquecer água dos 8ºc para os 45ºC), com absorsor de cobertura

selectiva, podemo-nos guiar pelas seguintes normas gerais:

• necessidade de 50 litros de água, por dia, por pessoa;

• 1,0 - 1,5m2 de colector;

• o tanque deve ter um volume mínimo de 40-70 litros por cada m2 de colector.

• o permutador presente no tanque deve ser capaz de transferir entre 40-60 W/ºC por m2 de

colector à temperatura de 50ºC.

Exemplo: habitação com 4 pessoas, usando 200 litros de água quente por dia, necessitará de um

colector de 6m2. Este colector deverá ser capaz de produzir cerca de 3000 kWh de energia por ano.

O aumentar a área do painel sugere um maior eficiência total. Isto não é totalmente correcto. A

energia colectada por um painel é usualmente calculada através do seguinte produto:

Radiação incidente x eficiência do painel x área do painel (7)


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Este cálculo é razoável mas não totalmente correcto, porque a capacidade de armazenar a

energia é limitada. Assim, por exemplo, num dia com elevado nível de radiação solar após o

instante em que a água existente no tanque atingir a temperatura máxima o painel deixa de ter para

onde fornecer a energia que continua a receber do Sol. Neste caso o sistema deve ser interrompido

nesse momento. Para o mesmo nível de radiação, um painel menos eficiênciente consegue aquecer a

mesma quantidade de água que um painel de maior eficiência, apenas demora mais tempo.

O mesmo argumento pode ser usado para o caso de áreas de painéis elevadas comparada com

áreas mais reduzidas. Pode-se então perguntar porque não usar tanques maiores?.

Para os dias com bastante radiação solar não existe grande problema, mesmo pelo contrário,

pois a energia absorvida pode ser armazenada e usada não só nesse dia como nos dias seguintes. O

problema ocorre nos dias com menor incidência solar. Se o tanque for demasiado grande a água

nunca será aquecida através dos painéis à temperatura pretendida, sendo por isso obrigatório o uso

de um segundo sistema para compensar. Assim, a relação entre a área e a energia necessária não é

linear. A figura seguinte traduz esta relação para um caso exemplificativo.

Figura 24 – (http://www.viridiansolar.co.uk/Image%20sub%20windows/Diminishing%20returns%20in%20energy.htm )

A figura anterior mostra como varia a radiação absorvida por um painel em função da área do

painel e diz respeito a um exemplo de casa com uma necessidade energética de 2200 kWh/ano.

Os vários tipos de sistemas solares para aquecimento de água podem ser agrupados em dois

grupos: os sistemas activos e os sistemas passivos.


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• sistemas activos: estes possuem bombas e controladores de temperatura/fluxo

Figura 25 – Exemplo de um sistema activo (http://www.thermomax.com/Solar%20Hot%20Water.htm ).

• sistemas passivos: sistema tipo termosifão - A água quente, por ser menos densa (mais leve)

tem tendência natural de ficar na parte mais alta do sistema e a água fria, ao contrário, mais

densa (menos leve) fica na parte inferior do sistema. Isso provoca uma circulação natural da

água dentro do sistema, que é constantemente aquecida e armazenada.

Figura 26 – Exemplos de sistema passivo (http://www.alosolar.com.br/termo.htm). Legenda: 1- Tanque térmico; 2- Placas colectoras; 3- Resistência auxiliar; 4- Termostato; 5- Tampa hermética; 6-

Respiro; 7- Caixa de água; 8- Entrada de alimentação da água fria; 9- Retorno da água quente; 10-Saída da água fria

para os colectores; 11-Saída da água quente para consumo.


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Estes sistemas (termosifão) apresentam um grande inconveniente que é a possibilidade de

congelamento. Só é necessária uma única noite para arruinar completamente um sistema destes.

Alguns destes sistemas usam tubos de cobre com um diâmetro de até 10 cm, duplamente revestidos

com material de protecção térmica.

O princípio de funcionamento deste sistema é o seguinte: O fluido térmico que se encontra

no circuito primário (circuito colector-permutador do depósito) é aquecido pela radiação solar

captada através do colector (p.ex. os CPC – Colectores Parabólicos Compostos [http://www.aosol.pt/pt-

ie/index.html] são sistemas de concentração da radiação solar, para obtenção de temperaturas mais

elevadas, com alto rendimento, mas com características de simplicidade que os tornam equivalentes

na montagem e utilização aos colectores convencionais planos pelo facto de se poderem colocar da

mesma forma em telhados ou outras estruturas fixas e captar a radiação solar difusa), criando o

efeito de termosifão, que consiste na movimentação do liquido do circuito primário, através das

diferenças de densidades criadas pelas diferenças de temperatura, i.e., a água quente que é menos

densa sobe e a água fria desce, criando assim uma circulação. Para que o termosifão funcione o

depósito acumulador tem de estar acima dos colectores.

Com este tipo de sistema não é necessária uma bomba electrocirculadora, nem um

controlador diferencial para accionar a bomba. Este fluido vai passar pelo permutador do depósito,

transmitindo o calor para a água contida neste, que se destina ao consumo. Nos casos em que a

radiação solar disponível não é suficiente para cobrir as necessidades energéticas o depósito

acumulador encontra-se equipado com uma resistência eléctrica de 2 kW que é controlada por um

termostato, podendo ser combinado com um Timer dando máxima prioridade ao sol e permitindo

aos utentes beneficiar de tarifas de electricidade mais baratas (por exemplo a tarifa bi-horária).

Tabela 5 – Os valores apresentados tem como pressupostos os seguintes dados (situação em Março 2006): Temperatura da água 45º C; PCI Gás Natural 9.047 Kcal/m3, Custo do Gás Natural 0,8497 €/m3; PCI Gás Butano 10.550Kcal/Kg, Custo do Gás Butano 1,38 €/Kg; Custo da electricidade 0,1011 €/kWh (custos fixos para potência contratada 6,9 KVA: 11,85 €); Inclui-se também o custo médio dos equipamentos e sua instalação nas energias convencionais (termoacumulador 480 €, esquentador 520 € (2 esquentadores num período de 15 anos)); Beneficio fiscal no IRS de 30% até o limite de 728 € no investimento e instalação de energias renováveis.

Sistema Ao Sol 190 3E

Ao Sol 350 3E Gás natural Gás butano Electricidade

Preço (€) de um duche de 50 litros (10 min)

0.15 0.13 0.22 0.38 0.21


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Figura 27 – Colectores Solares CPC

(Kit Solahart 302KF - 300 Litros de água.

Produzido pelo líder Australiano em energia

solar é garantido contra defeitos de fabrico e

materiais durante 5 anos. Os painéis são "Multi-

Flow" do tipo selectivo (crómio negro).

Preço: 2320€ http://www.lobosolar.com/index.php?id=produtos

Modelo KSH 201 H.E. KSH 302 H.E. Capacidade (l)

187 282

Colector Solar (Num/Tipo) 1 C8.12S 2 C8.12S Superf.Colectores Solar (m²) 2 4

Peso do KSH c/ suporte Terraço em Vazio (Kg)

93 153

Dimensão A(mm) 1050 2130

Dimensão B(mm) 1575 2180

Figura 28 – Sistema de termosifão da RxSolar

(http://www.rxsolar.pt/ES/ES_TabelaKSH.htm ) Dimensão C(mm) / Ângulo α (º)

2360 / 20º 1925 / 40º

2360 / 20º 1925 / 40º

Figura 29 – Colector solar e depósito numa peça única. (http://www.solcoeurope.com/pt/html/opp1.html )


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7 Integração em sistemas de aquecimento

A inclusão de sistemas de aquecimento solar de água num sistema de aquecimento

convencional não é complicado. De facto, o sistema solar pode co-existir sem complicações com

um segundo sistema. O modo de tornar a sua inclusão simples é através do sistema de

bombeamento, de modo que a água aquecida pela radiação solar seja usada como alimentação do

sistema convencional. Quando a temperatura da água pré-aquecida for inferior à necessária para o

fim pretendido, o sistema convencional deverá fornecer a energia necessária para compensar.

Existem, pelo menos, três tipos de arranjos possíveis:

Figura 30 – Dois cilindros (http://www.viridiansolar.co.uk/Technology%207%20Integration%20with%20heating%20systems.htm ).

Esta possibilidade representa a integração mais simples. A água que entra no tanque

convencional vem de um outro tanque que se encontra associado ao painel solar. Nos dias em que a

radiação solar incidente no colector é suficiente para elevar a temperatura da água ao nível

pretendido, o termóstato existente no segundo cilindro não acciona o sistema de aquecimento

secundário.

O sistema mais comum e mais eficiente é o uso de um único tanque com dois permutadores.

Estes estão colocados um sobre o outro, com o permutador associado ao painel solar em baixo.

Como os permutadores só aquecem por convecção, o “boiler” só irá fornecer energia à água que se

encontra na parte superior do tanque que estará a uma temperatura superior à que se encontra na


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parte inferior (estratificação). Isto indica que, independentemente do controlo do “boiler”, o solar

aquecerá sempre um certo volume de água. Em dias com uma boa radiação solar, o permutador

associado ao painel deverá ser suficiente para a quecer toda a água contida no tanque, não sendo por

isso necessário o recurso à energia secundária.

Figura 30 – Cilindro com duas serpentinas (http://www.viridiansolar.co.uk/Technology%207%20Integration%20with%20heating%20systems.htm).

O último sistema, esquematizado na figura seguinte, caracteriza-se pelo “boiler” se

encontrar totalmente independente do sistema solar funcionando apenas como um “booster” auxiliar

para elevar a temperatura da água à temperatura pretendida.

Figura 31 – Pré-aquecimento combinado com aquecedor (http://www.viridiansolar.co.uk/Technology%207%20Integration%20with%20heating%20systems.htm)


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8 Sistema de armazenamento (tanque acumulador)

O sistema solar térmico fecha com a ligação ao “tanque” de armazenamento. Este tanque

tem por função primeira o armazenamento de água quente até ser necessária. Actualmente existem

no mercado uma série de tanques de diferentes tamanhos e características. Contudo, todos devem

possuir ligações de entrada de água fria, saída de água quente e sistema de permutação.

Figura 32 – Tanques de armazenamento (http://www.solarexpert.com/solar-heating.html ).

Os tanques podem ser de dois tipos: horizontais ou verticais. O mais eficiente é um tanque

vertical com uma boa estratificação de temperatura de modo que a entrada de água fria não se

misture com a água quente que se encontra na parte superior do tanque. Um tanque horizontal reduz

a sua eficiência, comparativamente ao vertical, em 10-20%.

Todos os tanques de armazenamento da água quente devem ser bem isolados de modo a

manter a água quente durante a noite. O isolamento térmico dos tanques é assim um factor

importante sendo de especial atenção, nos tanques verticais, a parte superior. Em média os tanques

perdem entre 0.5 a 1ºC por hora, durante a noite.


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Figura 33 – Termoacumuladores para energia solar (http://www.videira.pt/home.htm ).

Os “tanques” Videira [http://www.videira.pt/home.htm] são fabricados em cobre, revestidos

interiormente a estanho para inibir a corrosão, isolados termicamente com espuma rígida de

poliuretano e com revestimento exterior em aço inox. Capacidade máxima de 500litros. O Grupo

eléctrico de compensação varia entre 1500 e 3000 W (220V). A pressão máxima no permutador é

de 6 bar.

Figura 34 – Esquema do termoacumulador Videira. Legenda: 1- entrada de água fria; 2- saída de água quente; 3- recirculador; 4-entrada do permutador; 5- saída do

permutador; 6- esgoto.


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Figura 35 – Sistema de armazenamento da Solargenix (capacidades de 200, 350 e 500 litros) (http://www.solargenix.com/pdf/SOLPACSpecs.pdf )

Figura 36 – Esquema do tanque Model G, fabricado

pela Solarnor (http://www.solarnor.com/ ).

Capacidades de 500 a 4000 litros. Tanques de 300

litros são fabricados pela OSO.

http://uk.osohotwater.no/Download/Brochure/20_series_brochure.pdf


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Figura 37 – Esquema dos controladores associados

ao tanque Model G da Solarnor (http://www.solarnor.com/ ).

De referir que o uso de grupos eléctricos superiores

a 3000W, obriga a uma instalação trifásica.

http://uk.osohotwater.no/Download/Brochure/20_series_brochure.pdf

Tabela 6 – Características dos vários tipos de tanques fornecidos pela SEI (Solar Energy Ireland).

Tipo Volume em

litros

Pressão (bar)

Ø mm

Altura mm

Peso kg. Isolamento serpentina

€ Preço (incl. 21%

V.A.T.)

AS300 300 10r 600 1830 141 X 1 949.00

AS-2/300 300 10 700 1750 182 X 1 985.00

AS400 400 10 700 1960 194 X 1 1110.00

AS500 500 10 960 1948 278 X 1 1250.00

AS800 800 8 10550 1973 353 X 1 2130.00

As1000 1000 8 X 1 2390.00

D.H.W120 120 10 600 X 2 529.00

D.H.W160 160 10 600 X 2 549.00

D.H.W200 200 10 600 X 2 575.00

(http://www.solarenergyireland.com/solar_water_tanks_steel.html )


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Figura 38 – Termoacumulador ECO com sistema termodinâmico (http://www.accl-lisboa.com/termodinamica.htm )

Figura 39 – Termoacumuladores SunTechnics

STS 300T/400T/500T/800T/1000T: para águas quentes sanitárias, cozinha e máquinas de lavar. Disponível nas seguintes capacidades: 300L , 400L , 500L ,800L ou 1000L.

STS 500P/800P/1000P/1500P: para águas quentes destinadas a aquecimento ambiente. Disponível nas seguintes capacidades: 500L, 800L , 1000L ou 1500L.

(www.suntechnics.com ) ( www.coeptum.pt )


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Figura 40 – Termoacumulador ESTEC SOL

O isolamento do acumulador até 500 litros é de espuma rígida de poliuretano com uma manga plástica com fecho de cremalheira. A espessura do isolamento é 50 mm. A partir dos 800 litros há isolamento flexível de espuma de poliuretano.

A pressão de funcionamento é garantida até 10 bar de acordo com a norma TÜV.

preço sem IVA 12% 300 l 896€ 400 l 1 062 € 500 l 1 198 € 800 l 1 956 € 1000 l 2 986 € http://www.estec.com.pt/acumuladores.htm

Figura 41 – Termoacumulador ESTEC COMBIPOWER

Acumulador para água quente solar e apoio ao aquecimento do ambiente Os acumuladores solares da serie “ESTEC Combipower” são ideais para aquecimento de águas correntes em combinação com o apoio ao aquecimento do ambiente. A zona da carga é dividida em zona de aquecimento e zona de água. preço sem IVA 12% 600/150 l 1 998 € 750/180 l 2 293 € 1000/250 l 2 956 € 1350/250 l 3 210 € http://www.estec.com.pt/acumuladores.htm

Figura 42 – Termoacumuladores horizontais TRANSEN (http://www.transen.com.br/portugues/index2.htm)


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9 Circuito de ligação tanque-colector

O circuito de ligação entre o tanque e o colector é geralmente constituído por uma série de

componentes tais como:

• uma bomba que assegure a circulação (não é necessária nos sistemas de termosifão). Esta é

controlada por um termostato diferencial (liga o sistema de circulação quando o ∆T é

ultrapassado) ou por um simples temporizador.

• a disposição espacial dos tubos que ligam o tanque ao colector deve ser tal que minimize a

distância entre estes.

• a tubagem que não deve estar exposta ao ar livre (se possível).

• os tubos devem ser de um material de difícil corrosão ou com protecção.

• uma válvula anti-retorno (unidireccional) que impeça que o fluido do colector solar volte

para o tanque no sentido contrário ao suposto.

• um tanque de expansão; que pode ser um recipiente aberto no topo da instalação, ou um

tanque de expansão pressurizado que contenha no mínimo 5% do fluido colector.

• protecção contra a sobrepressão (apenas relativa ao tanque pressurizado) normalmente

criada devido ao sobreaquecimento do líquido colector.

• saídas de ar, que podem automáticas ou do tipo “parafuso” (manuais).

• filtro anti-sujidade.

• manómetros e termopares nos locais do sistema em que sejam necessários.

• nos paineis planos convencionais o fluido deve ser não tóxico e deve ter uma temperatura

de solidificação baixa (ex. mistura de água com 40% de propileno glicol tem uma

temperatura de “congelamento” de -20ºC).


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10 Sistemas completos

10.1 Sistema de aquecimento de água sanitária (kit completo)

A figura seguinte mostra o esquema mais comum de instalação de um sistema solar activo.

Tecnicamente este sistema é conhecido por “active open loop”. O seu funcionamento é muito

simples. A água proveniente de um tanque de armazenamento é aquecida pela radiação solar à

medida que circula pelo painel. Este sistema é activo pois usa uma bomba para forçar a circulação

da água do tanque para os painéis.

Figura 43 – Esquema de um kit solar completo (http://www.usaenergia.pt/# )

Um termostato diferencial é usado para ligar automaticamente a bomba de circulação. O

termostato lê a temperatura no colector e no tanque. Quando a temperatura no colector é superior à

temperatura no tanque a bomba inicia e a água que vem do tanque é aquecida no colector voltando

para o tanque a uma temperatura superior.

O sistema é chamado de ciclo aberto (“open loop”) quando o sistema de bombeamento de

água está ligado à rede de abastecimento. Num sistema de ciclo fechado o sistema de bombeamento

não tem ligação à rede de bombeamento. A energia térmica é transferida através de permutadores.

Um sistema de ciclo aberto é mais eficiente e mais simples.


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A eficiência destes sistemas é elevada. Em dias de sol a água armazenada pode facilmente

ser aquecida a temperaturas superiores a 60ºC. Muita energia é dissipada nas linhas de recirculação

(tanque-colector) podendo ser minimizada usando, por exemplo, um temporizador que desligue a

circulação durante a noite, etc. Linhas de recirculação são mais comuns em apartamentos do que em

vivendas.

Figura 44 – Esquema geral de um sistema “active open loop” (http://www.solarexpert.com/dhwpic.html ).

A figura seguinte mostra a possibilidade de acoplar ao colector solar um painel fotovoltaico

que tem por função alimentar a bomba tornado assim todo o sistema independente de qualquer outra

fonte de energia.

Figura 45 – Esquema do acoplamento de um colector solar térmico a um colector solar fotovoltaico.


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As figuras seguintes mostram, em pormenor, alguns dos componentes necessários para a

montagem deste tipo de sistema

Todos os sistemas incluem: colectores solares, estrutura de alumínio para fixação dos colectores

em telhado inclinado, tubagens de ligação colectores-depósito, tubagens de ligação entre

colectores, liquido solar anti-congelante, bomba de circulação do liquido solar, tanque de expansão do líquido solar, regulador de

temperatura e depósito de água.

Tanques de Expansão do líquido solar, apto para temperaturas até 100 ºC. Disponível em vários tamanhos: 12, 18, 25, 35 e 50

Litros. ( http://www.coeptum.pt/ ) (www.suntechnics.com )

Reguladores STR 240 / 440 / 640 : controlam o fluxo do líquido solar. Incluem sensores de temperatura para os colectores solares

e para o acumulador de água quente. ( http://www.coeptum.pt/ ) (www.suntechnics.com )

Bombas de circulação pré-montadas e isoladas. Inclui ligação para o tanque de segurança ( expansão ).

( http://www.coeptum.pt/ ) (www.suntechnics.com )

Estruturas de suporte: para telhados inclinados em telha, folha metálica ou painel "sandwich". Possibilidade de montagem dos

colectores na vertical ou na horizontal. ( http://www.coeptum.pt/ ) (www.suntechnics.com )


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Nas figuras seguintes apresenta-se a descrição de alguns sistemas completos, à disposição no

mercado.

Pacote solar Gasokol n.º 1S Controlador Solar: Função de arranque solar; Bloqueio da bomba; Função prevenção de congelamento; Contador de energia ; Regulação de velocidade da bomba; Relógio incorporado; Medição da radiação solar

Grupo de bombagem: Grupo completo com 2 linhas; Todas as partes metálicas em latão; Anti-retorno incorporado; Caudalímetro; Válvulas de lavagem e enchimento; Válvulas de esfera de passagem total; Bomba de circulação de circuito primário; Contador de água quente sanitária integrado; Válvula de segurança de 10 bar ; Controlo horário de recirculação (tradicional); Permutador de placas de grande eficiência; Regulação integrada.

Misturadora termostática.

Acumulador Vitocell-B: Inclui junta, termóstato de segurança e regulador de temperatura; - Potência regulável 2, 4 ou 6 kW (trifásica); - Volume de água aquecido pela resistência: 130/238 litros (Vitocell 300/500 litros) (http://www.cirelius.pt/ )

Sistema Solahart e Sonnenkraft Os kits Solahart, com depósito exterior de 180 ou 300 litros, estão dimensionados para o consumo diário de água quente de 2 a 7 pessoas. São a solução mais económica, com preços desde € 1.640,00 para os kits de 180 litros e desde € 2.150,00 para os kits de 300 litros - valores sem instalação e sem IVA.

(http://www.energenium.pt/aqs_pt.html)


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Sistema ESTEC CL2-200 Sistema solar de circulação forçada para 1-4 usuários - 2657 € sem IVA 12% (preços de 2100 – 5300€, dependendo da configuração) http://www.estec.com.pt/aqschoice.php?usuarios=0&zona=8#

Nº de colectores: 2 Área total de colectores: 4.2 m2 Capacidade do acumulador: 200 litros Tempo de retorno 5-8 anos Durabilidade no mínimo de 20 anos Possibilidade de ligação com uma caldeira, uma resistência eléctrica ou um esquentador

Área bruta de 2.11m2; Área de cobertura 2.0m2; Caixa em alumínio; Absorsor: Placa de cobre coberta de alta selectividade. Rede de condutas em cobre de

8 x 0,5 mm (o absorvedor em forma de placa de cobre completa é soldado às condutas por ultra-sons).

Tampa: vidro solar (espessura de 4 mm) com muito pouco oxido de ferro, temperado e prismático (T=90%);

Fluido: Mistura de propilenoglicol e água; Isolamento: Lã de rocha com 50 mm de espessura


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Sistema SoLCLima (http://www.soliclima.com/pt/agua_quente.html)

Sistema SEI - Solar Energy Ireland (aquecimento de água sanitária) Todos os sistemas (2 – 8 pessoas) incluem: - painél solar com cobertura selectiva - tanque de armazenamento pressurizado ou não. - Estação de bombeamento com 2 linhas - válvulas - controladores e sensores (solar e térmico) - vaso de expansão (aço inox) - armação de suporte para montagem em telhados - anti-congelante não-tóxico - válvula de mistura água quente/fria (http://www.solarenergyireland.com/solar_collector_flat_plate.htm )

Modelo Area de

painel / nº de paineis

Nº de pessoas

Tanque de armazenamento

(litros) Preço (€)

Eco Light Roof mounted 3,710.00

Roof integrated 4.10m² / 2 2-3 300 4,040.00 Comfort Light Roof mounted 4,316.00

Roof integrated 5.6m² / 2 3-4 300 4,547.00 Comfort I

Roof mounted 4,961.00 Roof integrated 8.16 m² / 4 4-6 400 5,264.00

Comfort II Roof mounted 5,971.00

Roof integrated 10.2 m² / 5 6-8 500 6,250.00


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Sistema SEI - Solar Energy Ireland (aquecimento de água sanitária e aquecimento de espaços) Este sistema engloba além do aquecimento de água potável, como o anterior, o aquecimento de água para aquecimento de ar (chão e/ou paredes) http://www.solarenergyireland.com/product_solar_domestic_hot_water.html

Volume do tanque (litros) Modelo

Area de painel / nº de

paineis Nº de

pessoas Buffer tank

Domestic hot water

tank

preço €

(incl. 21% )

Exclusive Fun

Roof mounted 5,805.00 Roof integrated 8.4 m² / 3 2 - 3 451 200 6,063.00

Exclusive I

Roof mounted 7,044.00 Roof integrated 11.2 m² / 4 4 - 5 651 200 7,403.00 Exclusive Plus

Roof mounted 8,170.00 Roof integrated 16.8 m² /6 5 - 6 901 200 8,646.00

Mega Light

Roof mounted 11,660.00 Roof integrated 22.4 m² / 8 6 - 9 1200 400 13,031.00

10.1.1 Manutenção

A simplicidade de funcionamento dos sistemas solares implica que a sua manutenção seja

mínima. Em média, a manutenção deve ser realizada entre 1 a 2 vezes por ano, consistindo em

verificar se a quantidade de líquido no colector é suficiente, se as características do líquido se

mantêm e se o sistema pressurizado está a funcionar normalmente. Nos sistemas que contêm um

“bloco” ou ânodo anti-corrosão (zinco), deve ser substituído dentro do prazo de vida útil

especificado.


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10.2 Sistema de aquecimento de piscinas (kit completo)

Os sistemas de aquecimento solar de água para piscinas são os que apresentam o maior

rendimento. Colectores unglazed, em painel, ou tipo painel (rolo) são os mais simples de montar e

menos dispendiosos quer em custos de manutenção quer no próprio custo de aquisição.

O sistema solar de aquecimento de água de piscinas é considerado um investimento sábio.

Actualmente, nos EUA contabilizam-se mais de 200.000 piscinas contendo sistemas de

aquecimento à base de energia solar, alguns a funcionar à mais de 25 anos.

Apesar do facto do preço da instalação de um sistema de aquecimento depender do tamanho

da piscina e de algumas características específicas de cada piscina (relacionadas com a sua

instalação) este investimento é normalmente compensado, na maioria dos casos, em menos de 4

anos. Uma outra vantagem da aplicação do sistema de aquecimento a piscinas é o estender a sua

época efectiva de funcionamento sem custos adicionais.

A relação entre a área da piscina e a área do colector solar varia de acordo com factores tais

como a localização geográfica, a orientação solar, etc, mas em geral a área de colectores solares

necessária encontra-se entre os 50 e os 100% da superfície total da piscina.

Figura 46 – Esquema básico do sistema mais simples de aquecimento solar de água de piscinas.

Nos sistemas solares de aquecimento da água de piscinas é normal os colectores serem

directamente ligados a seguir ao filtro da água da piscina. Os sistemas mais eficientes contêm um

sistema de válvulas com controlo automático e deve estar programado para accionar o sistema de


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filtragem durante o período de maior radiação solar. Durante esse período, quando os sensores

presentes no colector solar indicarem a quantidade mínima de calor “solar”, a válvula no filtro força

a passagem da água vinda da piscina pelo colector onde é aquecida. Neste tipo de sistema não é

necessário um tanque de armazenamento extra.

Figura 47 – Diagrama da montagem de um sistema colector de radiação solar para aquecimento de

água de piscinas (http://www.solarexpert.com/poolpic.html ).

A simplicidade do sistema solar de aquecimento de água de piscinas implica que os

procedimentos de operação e de manutenção sejam mínimos. Normalmente, a manutenção passa

apenas pela limpeza dos filtros.


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11 Sistema de baixa pressão e temperatura para captação térmica de energia solar

11.1 Sistema colector com fluido negro - resumo de algumas patentes

A ideia de absorver radiação térmica solar directamente pelo fluido não é nova.

Nos sistemas solares térmicos convencionais o fluido encontra-se dentro de tubos que ao

receberem radiação térmica solar aquecem e transferem essa energia para o fluido. O facto da

transferência de energia da radiação solar para o fluido não ser directa apresenta-se como uma

desvantagem destes sistemas pois o rendimento não é tão elevado como poderia ser. Por outro lado,

nestes sistemas a água que se encontra em contacto com as paredes dos tubos aquece mais do que a

água que não entra em contacto directamente com o tubo. Uma outra desvantagem destes sistemas é

o seu aspecto estético. A nível arquitectónico estes sistemas não fazem parte da estrutura, são

sistemas adicionais. O preço, o peso, os materiais usados e a manutenção são outros factores

negativos (US patente 3981294).

O fluxo do fluido no colector deve ser tal que o tempo de exposição seja o suficiente para

absorver a quantidade de energia pretendida. De acordo com a Patente US 4170984, o gradiente de

temperatura entre a entrada e saída de água do colector deve ser controlado, consequentemente

controla o fluxo. A temperatura no colector depende da radiação incidente que, para ser máxima, é

necessário ter em consideração a posição do colector. Deve estar direccionado para sul e o ângulo

que faz com a horizontal deve ser tal de modo a maximizar a radiação solar incidente na

perpendicular. Deve ter-se em atenção a possibilidade de o fluido se manter estático durante um

largo período de tempo dentro do colector, podendo danificar a sua estrutura (Patente US 4134389).

As estruturas à base de materiais poliméricos, quando comparados com vidros ou metais,

não apresentam valores tão elevados de resistência à temperatura, radiação solar, etc.. Contudo, tem

existido um esforço em produzir colectores solares com base em novos materiais poliméricos que

têm como principais vantagens imediatas a redução do preço de produção, do peso e aumento na

flexibilidade do sistema.

A Patente US 4134389 apresenta a ideia de um colector solar fabricado em material polimérico, por

onde circula um fluido que absorve a radiação solar transformada em energia térmica e a

transportará, por condução, até a um reservatório. Aí, através de permutação, o fluido transferirá

para a água potável a sua energia térmica. Este colector pode funcionar, num edifício, como uma

janela.


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A patente US 3107052 propõe um sistema de janela, constituída por dois painéis separados

entre si de modo a que um fluido passe entre eles. O fluido pode ser transparente mas também pode

conter aditivos que aumentem a sua capacidade de absorver ou dissipar a radiação. Este sistema

pode ser incorporado em edifícios podendo ser uma mais valia a nível arquitectónico. Efeitos

ornamentais podem ser obtidos apenas com a introdução de aditivos (tintas – tinta da china,

colóides, partículas metálicas coloridas, bolhas de gás…)

A Patente US 3939819 mostra um painel colector de energia solar, transparente, onde um

líquido negro é usado para absorver directamente a radiação solar. Os líquidos negros apresentam

uma elevada taxa de absorção da radiação solar. Em relação aos colectores tradicionais, sejam eles

tubos metálicos ou de plástico pintado de preto (ou de outra cor escura), os de fluido negro

apresentam a vantagem da temperatura do fluido ser praticamente uniforme o que não acontece nos

tradicionais onde o fluido que está em contacto com as paredes dos tubos encontra-se a uma

temperatura superior. Além disso, estes sistemas tradicionais apresentam perdas por radiação

térmica significativas que podem ser minimizadas no caso de superfícies com baixa temperatura

(caso do invento)

O material de que é feito os tubos a usar neste tipo de colector (transparente) deve apresentar

um mínimo de absorção de energia solar (Patente US 3939819).

O fluido negro pode ser uma suspensão coloidal (carbon black), uma mistura de colóides,

líquidos puros ou ainda misturados com tintas (Patente US 3939819). Nos primeiros testes usaram

Acheson´s Aquadag (grafite de elevada pureza) na quantidade de 91g para 1 litro de água destilada.

A Patente US 4158355 apresenta um sistema de colector solar onde é usado um fluido negro

como absorsor e transportador de energia térmica.

Os líquidos usados nos colectores e permutadores tradicionais são normalmente água com

aditivos que diminuem o seu ponto de solidificação e aumentam o seu ponto de ebulição. Nestas

misturas é normal usar alkylate sulfonate, detergente não-iónico e lauric superamide (Patente US

4636325). O detergente é misturado com carbono coloidal e um estudo do efeito da concentração

nas propriedades absorsoras é apresentado (taxa de absorção, concentração em função da

temperatura exterior, etc…).

A ideia de expor um líquido negro à radiação solar levando a que este absorva essa radiação

permitindo que este, através de permutação, aqueça água para fins domésticos ou industriais tem

sido muito estudada. O líquido usado para absorver a radiação solar térmica é uma solução de água


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misturada com uma tinta preta ou uma dispersão coloidal preta. Líquidos absorsores usando tintas

não são praticáveis porque não resistem a tempos de exposição solar prolongados. Por outro lado,

os líquidos contendo pigmentos pretos (carbon black) apresentam uma estabilidade temporal

elevada. Contudo, verifica-se que com o tempo e DT as partículas coloidais acabam por se depositar

na parte interna dos tubos diminuindo assim a capacidade de absorção. É possível ainda, devido ao

facto da estabilidade térmica das partículas diminuir gradualmente que estas sedimentem (Patente

US 4482467).

A patente US 4482467 apresenta a composição de fluido negro para aplicação em absorção da

radiação solar. Assim, o líquido apresentado compreende:

• um meio dispersivo, seleccionado do grupo constituído por propylene glycol, mistura de

propylene glycol e água, mistura de propylene glycol, água e glycerin e ainda mistura entre

água e glicerina;

• um dispersante seleccionado do grupo constituído por polyvinylpyrrolidone, caramel, e

mistura entre polyvinylpyrrolidone e caramel;

• pó de carbono activo (da Futamura Chemical Industries Company).

O pó de carbono é usado como o material que fornece a cor preta ao fluido. Demonstra-se que

este fluido (combinado com o meio dispersivo e o agente dispersante) não permite que as partículas

de carbono se separem e se depositem nas paredes internas dos tubos de circulação. O diâmetro das

partículas de carbono é inferior a 10µm mas preferencialmente devem ser menores que 5µm. A

concentração de carbono do fluido encontra-se entre 0.001-10 % em peso mas, preferencialmente,

deve estar entre 0.01-2.0 %. Se a concentração for inferior ao limite mínimo, o fluido não irá

absorver quantidade suficiente de radiação para aquecer. Se a concentração for superior ao máximo

(10% em peso) também não se obtém a absorção suficiente porque a radiação solar não alcança uma

profundidade apreciável no líquido, i.e., apenas a parte superficial do fluido absorve a radiação

(patentes US 4482467; US 4566435).

Uma vantagem que este fluido apresenta é a de não conter componentes iónicos diminuindo

assim a possibilidade de corrosão das partes metálicas do sistema. São dados 14 exemplos de

fluidos (patente US 4482467).

Em sistemas onde a conversão de energia é directa, i.e., a radiação solar é absorvida

directamente pelo fluido absorsor, não existe espaço para perdas térmicas como existe nos sistemas


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convencionais durante a transferência de calor dos tubos colectores para o fluido transportador

(Patente US 4566435). Nos sistemas convencionais, o painel absorsor deve ser coberto por uma cor

do tipo “flat black”, “dark brown” ou “dark green” de modo a aumentar a eficiência de absorção. A

configuração do colector é projectada de modo a diminuir as perdas do painel para a atmosfera

durante o modo de absorção. Isto é normalmente realizado colocando um segundo painel

transparente á radiação solar sobre o painel absorsor (Patente US 4360005).

A patente US 4290413 apresenta um colector de energia solar em plástico, simples de construir,

com baixo custo de produção, tempo de vida elevado e resistente às pressões e temperaturas

associadas ao processo de transferência de calor. Este tipo de colector é composto por um material

preto de elevada densidade (ex. polyethylene).

A patente US 4291682 tem por objectivo criar um colector solar térmico que seja de fácil

construção e que possa operar em temperaturas extremas, nomeadamente a baixas temperaturas.

Este objectivo é alcançado usando materiais poliméricos para a construção da caixa e do

permutador. De acordo com este invento é favorável que todos os elementos do sistema de colecção

sejam feitos de plástico.

A patente US 4239035 apresenta um sistema colector solar em que o painel solar é transparente

e incolor. O fluido colector, contendo partículas de carbono em suspensão numa concentração pré-

determinada, é uniformemente distribuído pelos canais do painel cujas superfícies internas se

encontram totalmente “molhadas” de modo a impedir a deposição dessas partículas. Ao fluido é

igualmente adicionado um “wetting agent” de forma a molhar as partículas de carbono e assim

reduzir a possibilidade destas se colarem às paredes dos tubos por onde passa o fluido colector. Um

exemplo de “wetting agent” é uma mistura de Neodol 25-9 com álcool etílico e água. Neste invento

a concentração de partículas de carbono no líquido é de 2-5 gramas por litro, maximizando assim a

eficiência colectora. É importante que os canais por onde passe o fluido não possuam zonas de ar

(bolhas de ar) pois estas interferem negativamente no processo de transferência de energia. Para tal

é adicionado ao fluido um desfloculante.

Nos colectores plásticos é necessário ter em conta a degradação destes com a variação da

temperatura. Por exemplo, os policarbonatos apresentam, em geral, uma temperatura máxima de

serviço de ~115ºC o que limita a sua aplicabilidade para sistemas de aquecimento de alta

temperatura. Contudo, o seu uso em sistemas de baixa temperatura é totalmente viável (Patente US

4426999).


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A patente US 4470405 apresenta um sistema onde um líquido, contendo um material absosor de

radiação solar (partículas de carbono), circula pelos canais translúcidos de um material polimérico.

Este é usado como telhado de um imóvel (Patente US 4055163). Assim, combinando o número de

condutas a usar torna-se possível controlar quer a temperatura quer a iluminação ambiente

(vantagem para as “greenhouses”). A concentração de material opaco usado pode ser controlada.

De acordo com a patente US 4062351 a água é exposta directamente aos raios solares através de

um sistema de tubos de vidro ou plástico que permitam a passagem dos raios solares. O painel

inferior contém uma película reflectora de modo a melhorar a eficiência óptica.

Os anti-congelantes contêm álcoois (metanol, etanol, isopropanol) e glicóis (etileno-glicol,

propileno-glicol). Estas substâncias são usadas como aditivos ao fluido colector (US 4221210). A

patente US 4221210 apresenta um sistema colector de radiação solar constituído por um painel em

plástico por onde circula um liquido absorsor da radiação. Os canais do painel por onde circula o

fluido apresentam dimensões de 0.5 - 1.5 cm em largura e altura. O liquido absorsor é constituído

por uma suspensão de partículas de carbono em água destilada. Usaram 10g de partículas de

carbono (AQUADAG) para cada 1litro de água destilada (absorção máxima de 98%). Num painel

de 120x240 cm usaram 4 litros desta suspensão. Apresentam ainda o exemplo da mistura de tinta da

china com água desionizada (absorção máxima de 93%) e 4,4-diamino-diphenilamina dissolvida em

água (absorção máxima de 92%).


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12 Legislação Portuguesa em vigor

• Decreto-Lei n.º 78/2006. DR 67 SÉRIE I-A de 2006-04-04 (Ministério da Economia e da Inovação) Aprova o Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios e transpõe parcialmente para a ordem jurídica nacional a Directiva n.º 2002/91/CE , do Parlamento Europeu e do Conselho, de 16 de Dezembro, relativa ao desempenho energético dos edifícios

• Decreto-Lei n.º 79/2006. DR 67 SÉRIE I-A de 2006-04-04 (Ministério das Obras Públicas, Transportes e Comunicações) Aprova o Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios

• Decreto-Lei n.º 80/2006. DR 67 SÉRIE I-A de 2006-04-04 (Ministério das Obras Públicas, Transportes e Comunicações) Aprova o Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE)

Incentivos fiscais:

• IRS - 30% dedutível (com limite máximo de 700 €).

• IRC - Amortização do investimento em 4 anos.

• IVA - Equipamentos sujeitos à taxa intermédia de 12%.

Incentivos financeiros:

• Apoios MAPE - Incentivos podem atingir 40% das despesas elegíveis.

• Crédito Bancário - Taxas de juro mais vantajosas (no crédito individual)dos empréstimos

obtidos.

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13 Paineis planos existentes no Mercado português

Dados recolhidos do site : http://www.solarenergy.ch/spf.php?lang=en&fam=1&tab=1 para Portugal.

Model Agena Azur 6 Type Flat-plate collector Manufacturer Agena SA énergies www.agena-energies.ch Aperture area 2.064 Conversion factor η0 0.833 Loss coefficient a1 3.63 Loss coefficient a2 0.014

Model XL-Alu Type Flat-plate collector Manufacturer AKS Doma Solartechnik GmbH www.aksdoma.com Aperture area 5.011 Conversion factor η0 0.81 Loss coefficient a1 3.89 Loss coefficient a2 0.0125


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Model SLL-120/50-H Type Flat-plate collector Manufacturer AMK-Solac Systems AG

Model TECsol SR 020 Type Flat-plate collector Manufacturer Avant Garde S.r.l www.avantgardesrl.it Aperture area 1.885 Conversion factor η0 0.741 Loss coefficient a1 2.32 Loss coefficient a2 0.0261

Model Selectiv Surface Collector Type Flat-plate collector Manufacturer Baymak A.S., Baxi Group Company www.baymak.com.tr Aperture area 1.686 Conversion factor η0 0.77 Loss coefficient a1 4.2 Loss coefficient a2 0.0101


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Model Buderus Logasol SKS 3.0 Type Flat-plate collector Manufacturer Buderus Heiztechnik AG www.buderus.ch Aperture area 2.169 Conversion factor η0 0.818 Loss coefficient a1 4.17 Loss coefficient a2 0.0082

Model Buderus SKN 2.0 Type Flat-plate collector Manufacturer Buderus Heiztechnik AG www.buderus.ch Aperture area 2.002 Conversion factor η0 0.751 Loss coefficient a1 4.15 Loss coefficient a2 0.0103

Model Chromagen CC-A/F (CR-120) Type Flat-plate collector Manufacturer Chromagen Solar Energy Systems Aperture area 2.589 Conversion factor η0 0.81 Loss coefficient a1 4.13 Loss coefficient a2 0.0148


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Model Chromagen CC-A/F blue Type Flat-plate collector Manufacturer Chromagen Solar Energy Systems Aperture area 2.596 Conversion factor η0 0.779 Loss coefficient a1 3.52 Loss coefficient a2 0.0136

Model Ebner P2 Type Flat-plate collector Manufacturer EBNER Energie Technik OHG www.ebner-energy.it Aperture area 1.828 Conversion factor η0 0.811 Loss coefficient a1 4.43 Loss coefficient a2 0.0073

Model ECO Type Flat-plate collector Manufacturer EDWARDS Hot Water PTY LTD www.edwards.com.au Aperture area 1.805 Conversion factor η0 0.794 Loss coefficient a1 4.58 Loss coefficient a2 0.009


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Model Energie Solaire AS Type Collector unglazed Manufacturer Energie Solaire SA www.energie-solaire.com Aperture area 1.857 Conversion factor η0 0.959/0.937 Loss coefficient a1 8.91/15.65 Loss coefficient a2 0.047/0.0

Model Energiebig ENZX 54 Type Flat-plate collector

Manufacturer Energiebig Energie- und Umwelttechnik GmbH

www.energiebig.com Aperture area 1.859 Conversion factor η0 0.766 Loss coefficient a1 4.15 Loss coefficient a2 0.0096

Model Ernst Schweizer AV 23 Type Flat-plate collector Manufacturer Ernst Schweizer AG www.schweizer-metallbau.ch Aperture area 2.282 Conversion factor η0 0.788 Loss coefficient a1 3.68 Loss coefficient a2 0.0112


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Model Fercher F3000 Type Flat-plate collector

Manufacturer Fercher Moderne Energietechnik GmbH

www.fercher.at Aperture area 1.97 Conversion factor η0 0.821 Loss coefficient a1 7.03 Loss coefficient a2 0.0234

Model Terza Type Flat-plate collector Manufacturer Friap AG www.friap.ch Aperture area 2.321 Conversion factor η0 0.796 Loss coefficient a1 4.27 Loss coefficient a2 0.0031

Model Gasokol gigaSol 6 Type Flat-plate collector Manufacturer Gasokol GmbH www.gasokol.at Aperture area 5.538 Conversion factor η0 0.742 Loss coefficient a1 3.69 Loss coefficient a2 0.0091


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Model CosmoSol Bluetec 253 Type Flat-plate collector

Manufacturer GC Sanitär- und Heizungs-Handel-Contor GmbH

www.gc-gruppe.de Conversion factor η0 0.772 Loss coefficient a1 3.75 Loss coefficient a2 0.0047

Model Geo-Tec GSE 2000/TIN Type Flat-plate collector Manufacturer Geo-Tec Solartechnik GmbH Aperture area 1.868 Conversion factor η0 0.805 Loss coefficient a1 4.34 Loss coefficient a2 0.0023

Model GB 1.0 Type Flat-plate collector Manufacturer Gloger + Birke GmbH Systemtechnik www.gloger-birke.de Aperture area 0.999 Conversion factor η0 0.768 Loss coefficient a1 4.17 Loss coefficient a2 0.0066


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Model Hassler Omegasol S Type Flat-plate collector Manufacturer Hassler Alternative Energie GmbH www.hassler-solarenergie.ch Aperture area 2.762 Conversion factor η0 0.796 Loss coefficient a1 3.9 Loss coefficient a2 0.009

Model Hoval Solkit Flachkollektor Type Flat-plate collector Manufacturer Hoval Herzog AG www.hoval.ch Aperture area 2.03 Conversion factor η0 0.815 Loss coefficient a1 3.66 Loss coefficient a2 0.0096

Model Hoval WK 251 Type Flat-plate collector Manufacturer Hoval Herzog AG www.hoval.ch Aperture area 2.214 Conversion factor η0 0.773 Loss coefficient a1 3.41 Loss coefficient a2 0.0098


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Model IDM GSE 2000/TIN Type Flat-plate collector Manufacturer IDM-Energiesysteme GmbH www.idm-energie.at Aperture area 1.868 Conversion factor η0 0.805 Loss coefficient a1 4.34 Loss coefficient a2 0.0023

Model IMP Klimat SI-SOL 2.0-ST Type Flat-plate collector Manufacturer IMP Klimat d.d. www.imp-klima.si Aperture area 1.992 Conversion factor η0 0.765 Loss coefficient a1 5.67 Loss coefficient a2 0.017

Model Swiss Collector Type Flat-plate collector Manufacturer H. Lenz AG Solar- und Wärmetechnik


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Model Neosol SE 2000 Type Flat-plate collector Manufacturer Neosol Energietechnik GmbH www.neosol.at Aperture area 1.876 Conversion factor η0 0.825 Loss coefficient a1 4.39 Loss coefficient a2 0.0049

Model NET - KORONA Type Flat-plate collector Manufacturer NET Neue Energie Technik GmbH www.neue-energie-technik.net Aperture area 4.082 Conversion factor η0 0.824 Loss coefficient a1 4.15 Loss coefficient a2 0.0069

Model DW 580 Standart Type Flat-plate collector Manufacturer P. Weissbacher GmbH www.weissbacher.com Aperture area 1.398 Conversion factor η0 0.736 Loss coefficient a1 4.32 Loss coefficient a2 0.0062


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Model A-GK 1150 Type Flat-plate collector Manufacturer Plambeck GmbH www.plambeck-solaranlagen.de Aperture area 10.656 Conversion factor η0 0.8 Loss coefficient a1 3.85 Loss coefficient a2 0.0082

Model Pro Solar Eco Star Type Flat-plate collector Manufacturer pro solar Energietechnik GmbH www.pro-solar.de Aperture area 1.923 Conversion factor η0 0.717 Loss coefficient a1 3.63 Loss coefficient a2 0.0112

Model EcoSole C2 Type Flat-plate collector Manufacturer Riviera Impianti Aperture area 2.309 Conversion factor η0 0.847 Loss coefficient a1 4.01 Loss coefficient a2 0.0091


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Model Rosskopf OEKO 3000 Type Flat-plate collector Manufacturer Rosskopf Solar-Sonnenkollektoren www.sonnenkollektoren.at Aperture area 5.462 Conversion factor η0 0.77 Loss coefficient a1 3.85 Loss coefficient a2 0.0108

Model ROTEX Solaris V26 Type Flat-plate collector Manufacturer ROTEX Heating Systems GmbH www.rotex.de Aperture area 2.331 Conversion factor η0 0.781 Loss coefficient a1 3.84 Loss coefficient a2 0.0084

Model RSK Type Flat-plate collector Manufacturer Roto Frank Bauelemente GmbH www.roto-bauelemente.de Aperture area 2.898 Conversion factor η0 0.766 Loss coefficient a1 4.01 Loss coefficient a2 0.0056


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Model Sandler S 03 Type Flat-plate collector

Manufacturer Sandler Energietechnik GmbH&Co. KG

www.sandler-solar.de Aperture area 1.935 Conversion factor η0 0.854 Loss coefficient a1 4.22 Loss coefficient a2 0.0105

Model Solarenergie Kranmodulk. IDK Type Flat-plate collector

Manufacturer Solarenergie Handels u. Montage GesmbH

www.solar-energie.at Aperture area 5.692 Conversion factor η0 0.812 Loss coefficient a1 3.55 Loss coefficient a2 0.0079

Model SOLTOP COBRA Type Flat-plate collector Manufacturer SOLTOP Schuppisser AG www.soltop.ch Aperture area 2.048 Conversion factor η0 0.823 Loss coefficient a1 3.77 Loss coefficient a2 0.0092


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Model Sonnenkraft SK 500 N Sunselect Type Flat-plate collector Manufacturer Sonnenkraft Vertriebs GmbH www.sonnenkraft.com Aperture area 2.204 Conversion factor η0 0.795 Loss coefficient a1 3.63 Loss coefficient a2 0.0071

Model SUN - PRO Sunbox HFK-S Type Flat-plate collector Manufacturer SUN - PRO GmbH Aperture area 5.478 Conversion factor η0 0.781 Loss coefficient a1 3.7 Loss coefficient a2 0.0106

Model Sun-Systems Synox 9000 si Type Flat-plate collector Manufacturer Sun-Systems GmbH www.sun-systems.com Aperture area 1.868 Conversion factor η0 0.805 Loss coefficient a1 4.34 Loss coefficient a2 0.0023


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Model Sunwater C-R Panel Type Flat-plate collector Manufacturer Sunwater AG www.sunwater.ch Aperture area 0.856 Conversion factor η0 0.668 Loss coefficient a1 5.55 Loss coefficient a2 0.0292

Model Teufel u. Schwarz Eurosol Type Flat-plate collector Manufacturer Teufel u. Schwarz Aperture area 5.512 Conversion factor η0 0.837 Loss coefficient a1 3.87 Loss coefficient a2 0.0049

Model Eurosol Type Flat-plate collector Manufacturer Teufel & Schwarz www.teufel-schwarz.com Aperture area 4.953 Conversion factor η0 0.816 Loss coefficient a1 3.84 Loss coefficient a2 0.0082


75/85


Model G32 Type Flat-plate collector Manufacturer Thermo Dynamik Solar AG www.solar.ch Aperture area 2.764 Conversion factor η0 0.746 Loss coefficient a1 4.29 Loss coefficient a2 0.0075

Model Vitosol 100 5 m² DI Type Flat-plate collector Manufacturer Viessmann Werke GmbH & Co www.viessmann.de Aperture area 4.92 Conversion factor η0 0.809 Loss coefficient a1 4.03 Loss coefficient a2 0.0071

Model VitoSol 100 S2.5 Type Flat-plate collector Manufacturer Viessmann Werke GmbH & Co www.viessmann.de Aperture area 2.5 Conversion factor η0 0.85 Loss coefficient a1 4.07 Loss coefficient a2 0.007


76/85


Model Vögelin Aldo 225 Type Flat-plate collector Manufacturer Vögelin GmbH Aperture area 2.321 Conversion factor η0 0.796 Loss coefficient a1 4.27 Loss coefficient a2 0.0031

Model LB 5 Type Flat-plate collector Manufacturer Wagner & Co Solartechnik GmbH

Model ADK25 Type Flat-plate collector

Manufacturer Westfa Vertriebs- und Verwaltungs-GmbH

www.westfa.de Aperture area 2.204 Conversion factor η0 0.795 Loss coefficient a1 3.63 Loss coefficient a2 0.0071


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Model Winkler VarioSol A Type Flat-plate collector

Manufacturer Winkler Solarsysteme Spenglerei GmbH

www.winklersolar.com Aperture area 5.525 Conversion factor η0 0.795 Loss coefficient a1 3.33 Loss coefficient a2 0.0128


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14 Paineis de vácuo existentes no Mercado português

Dados recolhidos do site : http://www.solarenergy.ch/spf.php?lang=en&fam=1&tab=1

Model OPC 15 S Type Tube collector Manufacturer AMK-Collectra AG www.amk-solac.com Aperture area 1.712 Conversion factor η0 0.764 Loss coefficient a1 1.53 Loss coefficient a2 0.0003

Model AP-20 Type Tube collector www.apricus-energy.com Aperture area 1.876 Conversion factor η0 0.614 Loss coefficient a1 1.3 Loss coefficient a2 0.0073


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Model AS 100 HP Type Tube collector Manufacturer augusta-solar GmbH www.augusta-solar.de Aperture area 2.912 Conversion factor η0 0.744 Loss coefficient a1 1.3 Loss coefficient a2 0.0038

Model SCC-18H Type Tube collector Manufacturer Enfoque - Energias Renovaveis, LDA. www.enfoque-pt.com Aperture area 1.708 Conversion factor η0 0.533 Loss coefficient a1 1.3 Loss coefficient a2 0.0125

Model Focus Technology FSCB-20-SS Type Tube collector Manufacturer Focus Technology Co., Ltd www.focus-solar.com Aperture area 1.248 Conversion factor η0 0.617 Loss coefficient a1 1.65 Loss coefficient a2 0.0096


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Model Hoval Solamax Type Tube collector Manufacturer Hoval Herzog AG www.hoval.ch Aperture area 3.184 Conversion factor η0 0.776 Loss coefficient a1 2.02 Loss coefficient a2 0.0041

Model Oertli Sun 3000 Type Tube collector Manufacturer Oertli Rohleder GmbH www.oertli.de Aperture area 0.804 Conversion factor η0 0.773 Loss coefficient a1 1.09 Loss coefficient a2 0.0094

Model Schott ETC 16 Type Tube collector Manufacturer Schott-Rohrglas GmbH www.schott.com/rohrglas Aperture area 0.804 Conversion factor η0 0.773 Loss coefficient a1 1.09 Loss coefficient a2 0.0094


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Model Schweizer Energie Swisspipe 2 Type Tube collector Manufacturer B. Schweizer Energie AG www.schweizer-energie.ch Aperture area 1.412 Conversion factor η0 0.813 Loss coefficient a1 1.32 Loss coefficient a2 0.0035

Model Consol DS-22-47-1500 Type Tube collector Manufacturer Solar Supplies UK Ltd. www.solarsuppliesuk.co.uk Aperture area 1.356 Conversion factor η0 0.627 Loss coefficient a1 2.22 Loss coefficient a2 0.0058

Model LaZer2 Type Tube collector Manufacturer SolarUK www.solaruk.net Aperture area 1.864 Conversion factor η0 0.753 Loss coefficient a1 1.54 Loss coefficient a2 0.0099


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Model Thermomax Mazdon 20 - TMA 600S Type Tube collector Manufacturer Thermomax Ltd. www.thermomax-group.com Aperture area 2.143 Conversion factor η0 0.76 Loss coefficient a1 1.09 Loss coefficient a2 0.0061

Model Vaillant VTK 550 Type Tube collector Manufacturer Vaillant GmbH www.vaillant.de Aperture area 0.804 Conversion factor η0 0.773 Loss coefficient a1 1.09 Loss coefficient a2 0.0094

Model Vero VC 16 Type Tube collector Manufacturer Wagner & Co Solartechnik GmbH www.wagner-solartechnik.de Aperture area 0.804 Conversion factor η0 0.773 Loss coefficient a1 1.09 Loss coefficient a2 0.0094


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15 Webgrafia

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/ vidro/ plástico/ tubos de vácuo Depósitos vitrificados / aço inox Sistemas hidráulicos

Apricus Solar http://www.apricus.com/html/solar_start_here.htm Tubos de vácuo Alternate Energy Technologies

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Agua quente solar

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Agência para a Energia :: ADENE

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COOLING


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APLICAÇÕES radiantec http://www.radiantec.com/ Sistemas

underfloor Solargenix energy

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Solarroofs http://www.solarroofs.com/ Solar Water Heating

Solarwin http://www.solartwin.com/site_map.htm Paineis SUNTREK http://www.suntreksolar.com/ Piscinas TPE http://www.kraiburgtpe.com/site/german/produktdesign/thermolast-k.php Plásticos –

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energia solar térmica estado da técnica · “sistema de baixa pressão e de baixa temperatura...

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