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Água quente solar



uma. coletor solar de placa plana;
b. tanque de expansão;
c. bomba;
d. controlador;
e. tanque de armazenamento;
f. suprimento principal;
g. aquecedor de água;
h. água quente para casa

Se você já sentiu o fluxo de água quente de uma mangueira de jardim que foi esticada em um gramado ensolarado, você sabe como funciona o aquecimento de água solar. E se você já pagou uma conta de combustível ou eletricidade, você pode entender por que usar os raios do sol para aquecer a água é uma boa ideia. Até 25% de uma conta de luz doméstica vai para aquecer a água para lavar roupas, louça e nós mesmos. Um sistema de água quente solar pode reduzir esses custos em dois terços - sem usar qualquer combustível fóssil ou causar qualquer tipo de poluição. Você nem precisa viver em um clima ensolarado para aproveitar essa fonte infinitamente renovável de energia livre. Graças aos avanços na tecnologia de coletores solares, esses sistemas tornaram-se práticos mesmo em lugares onde o céu é cinza mais frequentemente do que o azul.

A configuração básica consiste em um coletor solar que prende o calor, sentado ao ar livre em um local aberto, voltado para o sul - geralmente no teto - e um tanque de armazenamento de água dentro da casa. Em climas frios, uma bomba circula um líquido com anticongelante através de um circuito fechado de tubo que conecta o conjunto do telhado e o tanque. Uma bobina submersa dentro do tanque transfere o calor do líquido aquecido pelo sol para o suprimento de água da casa. (Nas zonas livres de gelo, a água potável pode ser aquecida diretamente pelo coletor.)

Colecionadores vêm em dois tipos principais. Os mais populares são os chamados coletores de placas planas: caixas de vidro isoladas com tubos de cobre presos a folhas absorvedoras de calor. Sob condições ideais, elas podem produzir água a 150 graus, bem acima da água de 125 graus aquecedor de água típico. Coletores de tubo mais eficientes encapsulam as folhas absorvedoras e tubos em tubos de vácuo de vidro para efeito de isolamento máximo (veja o slide 2 à esquerda: Coleta de Calor no Vácuo). Eles podem aquecer a água até 200 graus. E como os tubos podem capturar calor quando o sol não está diretamente acima de suas cabeças e mesmo em dias nublados, você não precisa de um grande arranjo para obter muita água quente. A desvantagem é que eles custam o dobro das placas planas.



Ao contrário dos coletores planos, os sistemas de tubos evacuados envolvem os absorvedores solares no vácuo, evitando qualquer perda significativa de calor.

Custos

 

Ainda assim, não importa o desempenho de um colecionador ou de como ele é perfeitamente posicionado, não há como evitar o fato de que ele depende de uma fonte de energia que só funciona em meio período. "Você nunca pode atender exatamente a demanda, porque você não pode ligar o sol quando precisar", diz Robert Waters, da Viessmann, fabricante de sistemas solares térmicos. Em algumas partes dos Estados Unidos, painéis solares podem fornecer até 95% da água quente de uma casa no verão, mas apenas 20% no inverno. E, ao contrário da eletricidade gerada por energia solar, que pode ser armazenada em baterias ou vendida de volta à empresa de energia, a água quente é um ativo passageiro; até mesmo um tanque de armazenamento bem isolado fica frio após alguns dias nublados. É por isso que virtualmente todos os sistemas de água quente solar são suplementos, e não substitutos, dos aquecedores de água convencionais.

Como é frequentemente o caso, custa dinheiro para economizar dinheiro. Uma configuração típica para uma família de quatro pessoas, com um tanque de armazenamento de 80 galões, gira em torno de US $ 5.000, mais outros US $ 2.000 para instalação. Mas em comparação com células fotovoltaicas ou geradores eólicos, os períodos de retorno são relativamente rápidos - apenas cinco anos, dependendo dos custos locais de energia e dos subsídios estatais. (Isso faz com que, no atual crédito tributário federal para investimento, 30 por cento do custo de um sistema solar térmico, até US $ 2.000.) Os sistemas de água quente solar também são relativamente fáceis de reformar nas residências existentes. O tanque de armazenamento aquecido a energia solar é simplesmente ligado ao tanque de água quente existente, que liga somente quando a água do coletor cai abaixo da temperatura do aquecedor de água. Em casas novas, um único tanque pode ser aquecido tanto por coletores solares quanto por gás ou eletricidade. De qualquer forma, você pode levar suas economias de água quente para o banco. Ou você pode pular no chuveiro e cantar uma música mais longa.

 

Aquecimento Solar - e Refrigeração também

 

Alguns sistemas solares podem suplementar os sistemas de aquecimento hidrônico (água quente), mas não espere o mesmo tipo de eficiência ou retorno dos coletores solares que fornecem apenas água quente doméstica. Isso porque esses sistemas são caros e a maior demanda por calor ocorre durante os meses mais escuros do ano. O maior benefício vem nas estações do ombro, primavera e outono, quando a hidrônica solar pode fornecer 20% da carga anual total de aquecimento.

Uma aplicação mais promissora, ainda em desenvolvimento, é o uso de água aquecida por energia solar para acionar chillers, sistemas de refrigeração sem compressores. É um conceito tentador porque a saída solar atinge o pico ao mesmo tempo que o uso da CA. O desafio tem sido projetar resfriadores residenciais de pequena escala que podem funcionar com as baixas temperaturas do fluido que um painel solar pode produzir.

 

Folha de rasgo do sistema solar

O que é isso: Uma maneira de suplementar o suprimento de água quente doméstica usando a energia do sol.

Como funciona: O fluido que flui através de um coletor externo captura o calor do sol e o leva para dentro de um tanque de armazenamento.

Por que você quer um: Reduz o custo da água quente em dois terços, pois reduz a dependência de combustíveis fósseis. Não produz gases de efeito estufa.

O que procurar:

Sistema de circuito fechado: Circula fluido à prova de congelamento através do sistema sem tocar em água potável.
Sistema de circuito aberto: Circula a água potável. Única prática em climas livres de gelo.
SRCC Aprovado: A Solar Rating and Certification Corporation certifica e avalia de forma independente a eficiência dos sistemas de água quente solar.

O que custa: US $ 5.000 a US $ 9.000 instalados, dependendo do tamanho e do tipo. Créditos fiscais e incentivos de serviços públicos podem compensar alguns custos, se o sistema for certificado pela SRCC.

Onde encontrar: Viessmann Manufacturing Co. Inc.

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