Instalar um aquecedor solar de água é um método popular para os proprietários de residências reduzirem sua conta de luz. Esses sistemas usam energia renovável para reduzir a necessidade de energia da rede, ao mesmo tempo que fornecem grandes volumes de água quente.
O que é um aquecedor solar de água?
Ao contrário dos aquecedores de água tradicionais, os aquecedores solares de água não usam energia da rede para aquecer água. Em vez disso, esses aparelhos de alta eficiência usam coletores solares dedicados em seu telhado para extrair energia do sol. A energia solar recolhida é então utilizada para aquecer a água da sua casa.
Os aquecedores solares de água foram extremamente populares no passado porque reduzem a conta de luz e permitem que você aqueça a água com energia limpa. Os coletores solares aquecem diretamente a sua água e não fornecem qualquer outra energia solar para a sua casa.
Mais recentemente, as pessoas têm optado por aquecedores elétricos de água com bomba de calor, que são acoplados a sistemas de painéis solares domésticos. As bombas de calor elétricas usam a energia da rede para aquecer a água, no entanto, quando combinadas com um sistema solar doméstico, ainda podem funcionar com eletricidade solar.
Se você não conseguir instalar um sistema solar doméstico completo ou se tiver uma casa sem rede, um aquecedor solar de água independente pode ser uma ótima opção.
Como funcionam os aquecedores solares de água?
Os sistemas de aquecimento solar de água podem produzir água quente suficiente para atender à maioria das necessidades diárias de água quente sanitária.
Existem dois tipos principais de aquecedores solares de água disponíveis para uso residencial e comercial:
- Aquecedores solares de água ativos
- Aquecedores solares passivos de água
Cada um deles funciona de maneira diferente e consiste em equipamentos diferentes.
Aquecedores solares de água ativos
Os aquecedores solares de água ativos usam uma bomba para fazer circular a água quente dos coletores ou absorvedores solares para sua casa. Geralmente são instalados em áreas com climas mais frios, pois a água fica armazenada em um tanque que pode ser mantido dentro de casa para evitar o congelamento.
Existem dois tipos diferentes de aquecedores solares de água ativos:
- Sistemas diretos ativos, onde a água é aquecida diretamente nos coletores, e depois enviada para a torneira e chuveiros. Os coletores solares são geralmente tubos de metal ou vidro.
- Sistemas indiretos ativos, nos quais um fluido de transferência de calor, como o propilenoglicol, é aquecido dentro dos coletores solares e, em seguida, transfere o calor para o abastecimento de água com um trocador de calor em um sistema de circuito fechado. Alguma perda de calor ocorre enquanto o fluido de transferência circula no sistema.
Aquecedores solares passivos de água
Aquecedores solares passivos de água não usam bombas de circulação para mover a água quente. Em vez disso, eles dependem da convecção como sistema de circulação, onde a água mais quente sobe para a superfície e a água fria desce, a fim de circular a água.
Os sistemas passivos de água solar geralmente são mais baratos do que os ativos, pois não requerem equipamentos especiais para bombear a água.
Existem dois tipos principais de aquecedores solares passivos de água:
- Os aquecedores solares de água com coletor integral são grandes tanques pretos de armazenamento de água embutidos em uma caixa isolada com uma parte superior que permite a entrada da luz solar. A luz do sol aquece a água diretamente nos tanques pretos, que então flui para o sistema de encanamento quando você precisa de água quente.
- Os sistemas de termossifão passivos usam coletores de placa plana de metal para aquecer pequenos lotes de água no telhado. Quando você abre as válvulas de água quente, a água quente na parte superior do coletor de lote desce do telhado para as torneiras. Geralmente são projetados para conter 40 galões de água.
Muitos sistemas passivos incluem um aquecedor sem tanque como fonte de energia de reserva, que pode ser a gás ou elétrico.
Tanques de armazenamento e coletores solares
A maioria dos aquecedores solares de água exige um tanque de armazenamento bem isolado. Os tanques de armazenamento solar têm uma saída adicional e uma entrada conectada de e para o coletor. Em sistemas de dois tanques, o aquecedor solar de água pré-aquece a água antes que ela entre no aquecedor convencional. Em sistemas de um tanque, o aquecedor de reserva é combinado com o armazenamento solar em um tanque.
Três tipos de coletores solares são usados para aplicações residenciais:
Coletor de placa plana
Os coletores de placa plana vitrificada são caixas isoladas e à prova de intempéries que contêm uma placa absorvente escura sob uma ou mais tampas de vidro ou plástico (polímero). Os coletores planos não vitrificados - normalmente usados para aquecimento solar de piscinas - possuem uma placa absorvente escura, feita de metal ou polímero, sem tampa ou invólucro.
Sistemas integrais de coletor-armazenamento
Também conhecidos como ICS ou sistemas em lote, eles apresentam um ou mais tanques pretos ou tubos em uma caixa envidraçada isolada. A água fria passa primeiro pelo coletor solar, que pré-aquece a água. A água então continua para o aquecedor de água de reserva convencional, fornecendo uma fonte confiável de água quente. Eles devem ser instalados apenas em climas de congelamento moderado, pois os tubos externos podem congelar em clima frio severo.
Coletores solares de tubo evacuado
Eles apresentam filas paralelas de tubos de vidro transparente. Cada tubo contém um tubo externo de vidro e um tubo absorvedor de metal preso a uma aleta. O revestimento da barbatana absorve a energia solar, mas inibe a perda de calor por radiação. Esses coletores são usados com mais frequência para aplicações comerciais nos Estados Unidos.
Os sistemas de aquecimento solar de água quase sempre exigem um sistema de backup para dias nublados e horários de maior demanda. Os aquecedores de água convencionais geralmente fornecem backup e podem já fazer parte do pacote do sistema solar. Um sistema de backup também pode fazer parte do coletor solar, como tanques de telhado com sistemas de termossifão. Como um sistema de armazenamento com coletor integral já armazena água quente além de coletar o calor solar, ele pode ser embalado com um aquecedor de água sem tanque ou sob demanda para backup.
Guia de compra
Ao escolher um sistema de aquecimento solar de água para sua casa, há vários que você deve considerar.
Capacidade do Sistema
O sistema escolhido deve atender às suas necessidades. Por exemplo, se você precisa regularmente de 500 galões de água por dia, certifique-se de que o sistema escolhido pode atender a essas demandas e muito mais.
Fácil de usar
Ao escolher um sistema, examine-o para garantir que seja fácil de configurar, usar e manter. Isso o ajudará a evitar problemas após fazer a compra.
Durabilidade
Como os aquecedores movidos a energia solar são instalados do lado de fora, eles precisam ser duráveis e feitos de materiais de qualidade. Portanto, escolha um produto que agregue a melhor relação custo-benefício e, ao mesmo tempo, esteja equipado para resistir aos caprichos da natureza.