A energia solar térmica é uma tecnologia utilizada para captar o calor proveniente do sol e aquecer água ou ambientes. Diferentemente do sistema fotovoltaica, que transforma a luz solar em eletricidade, essa alternativa aproveita diretamente o calor do sol.
Neste artigo, vamos explicar mais sobre como ela funciona, suas vantagens e desvantagens, entre outras informações. Acompanhe!
Como funciona a energia solar térmica?
A energia solar térmica funciona a partir da captação de calor do sol por coletores solares, que são instalados geralmente em telhados. Esses coletores têm uma superfície que absorve a radiação solar e aquece um fluido (geralmente água ou uma solução específica) que circula em tubos.
Assim como o sistema fotovoltaico, ela também utiliza placas voltadas para captar a luz do sol, mas é basicamente aí que a semelhança acaba. A energia solar térmica precisa de um material que absorve e transmite o calor do sol com facilidade, geralmente utilizando um metal pintado de preto. Por trás do painel passa uma tubulação de água, que é aquecida por difusão.
Com o aumento da temperatura, a água se torna menos densa e, pelas leis da hidrodinâmica, tende a subir. Dessa forma acontece um fluxo na tubulação, levando a água quente para o boiler, onde fica armazenada, e trazendo água fria da caixa para a placa sem gastar eletricidade para isso.
Do boiler, a água será distribuída para o sistema de abastecimento da casa, de acordo com as adaptações do encanamento. O ideal é deixar a opção de temperar a água quente com a água fria, para não correr o risco de queimaduras.
Esse sistema pode ser integrado ao encanamento de uma casa ou de uma indústria, para que a água aquecida seja utilizada diretamente para chuveiros, torneiras ou em processos industriais que exigem aquecimento.
Quais são as vantagens e desvantagens da energia solar térmica?
Quando se trata da energia solar térmica, podemos perceber que ela traz vários benefícios, principalmente em termos de economia e sustentabilidade. No entanto, é importante ter atenção aos aspectos não tão vantajosos também.
Vantagens da energia solar térmica
- ROI: embora a instalação exija um investimento inicial, o retorno é garantido a médio e longo prazo. Isso porque o sistema pode reduzir significativamente os custos de energia relacionados ao aquecimento de água, gerando economia contínua;
- economia: há uma economia direta na conta de luz de até 40%, já que o sistema evita o uso de eletricidade para aquecer água. Dessa maneira, é possível reduzir um dos maiores gastos de consumo de energia;
- sustentabilidade: outro aspecto interessante é que essa é uma solução sustentável, já que utiliza uma fonte renovável e abundante. Assim, ao reduzir o uso de combustíveis fósseis, há maior contribuição para a preservação do meio ambiente;
- redução de CO₂: além de ser uma alternativa limpa, esse recurso ajuda a diminuir a emissão de gases de efeito estufa, como o CO₂, que são liberados quando se utiliza fontes de energia convencionais;
- utilidade: mais um ponto vantajoso é que o sistema solar térmico pode ser aplicado em diferentes contextos, por exemplo, para aquecimento de água para residências ou para uso industrial em larga escala.
Desvantagens da energia solar térmica
- Dependência do clima: são necessários dias ensolarados para o sistema funcionar com toda sua capacidade. Sendo assim, em dias nublados ou chuvosos, seu desempenho pode ser reduzido;
- custo inicial: o investimento inicial para instalação pode ser elevado, variando de R$ 2.000,00 a R$ 6.000,00. No entanto, é válido destacar que, a longo prazo, os benefícios compensam o valor investido;
- espaço necessário: geralmente essa implementação será feita no telhado, o que pode ser um desafio para algumas construções.
Qual é a diferença entre a energia solar térmica e fotovoltaica?
A energia solar térmica consiste na captação do calor emanado pelo sol e, posteriormente, na sua transmissão para a água. Essa água aquecida pode ser utilizada em chuveiros, torneiras ou piscinas, de acordo com as intenções do proprietário. Sua tecnologia é um pouco mais simples que a de geração elétrica e está disponível para consumo há mais tempo, já com grande adesão no mercado brasileiro.
O sistema de energia solar fotovoltaica, por sua vez, transforma a luz do sol em eletricidade por meio de placas solares. Como ela, você pode realizar tudo que já faz com a eletricidade que recebe da concessionária, a grande diferença é que será gerada no telhado da própria edificação e sem depender da rede pública!
Na energia solar fotovoltaica, os fótons (partícula elementar da luz) atingem o silício da placa e excitam os elétrons, criando uma corrente elétrica. Esse fenômeno é conhecido como efeito fotovoltaico. A energia gerada está em corrente contínua, enquanto os nossos aparelhos eletrônicos são feitos para corrente alternada. Por isso, a eletricidade precisa ser convertida antes de ser utilizada.
Depois do conversor, a energia está pronta para uso. Caso a demanda no momento seja menor do que a produção, ela pode ser armazenada em baterias recarregáveis, para ser utilizada depois, ou enviada para a rede convencional. Nesse caso, deve-se utilizar um medidor bidirecional e, assim, a eletricidade que sai para a rede é descontada na conta de luz, pagando-se apenas pelo excedente (se houver).
Quais são os principais usos da energia solar térmica?
A energia solar térmica tem aplicações variadas, tanto no setor residencial quanto no industrial. Além disso, ela é uma alternativa que fornece soluções sustentáveis para o aquecimento de água e outros processos. A seguir, você poderá compreender como ela é aplicada a diferentes contextos.
Aquecimento de água residencial
Um dos usos mais comuns é no aquecimento de água em residências. O sistema é ideal para chuveiros, torneiras e até piscinas, pois permite que os moradores aproveitem água quente sem depender de aquecedores elétricos.
Em dias ensolarados, a energia captada pelos coletores solares é suficiente para o sistema de água, aquecendo-a com eficiência e praticamente sem custo adicional de eletricidade.
Além de ser uma solução econômica, o aquecedor solar é uma opção sustentável. Com isso, os sistemas residenciais colaboram com a preservação ambiental.
Aplicações industriais
A energia solar térmica também tem um papel importante no setor industrial, principalmente para processos que exigem aquecimento de água em grande escala. Muitas indústrias, como de alimentos, bebidas e produtos químicos, utilizam sistemas solares térmicos para reduzir o consumo de combustíveis fósseis e melhorar sua eficiência energética.
Nessas aplicações, a energia captada pelos coletores solares é utilizada para aquecer grandes volumes de água, utilizada em diversos processos produtivos. Assim, além do impacto positivo no consumo elétrico, essas aplicações ajudam a reduzir custos operacionais e atender a critérios ambientais cada vez mais rigorosos.
Ao investir em sistemas de aquecimento solar, as indústrias também fortalecem suas estratégias de sustentabilidade, agregando valor à sua marca e contribuindo para a redução de emissões de CO₂.
Quais são os passos para instalação de um sistema de energia solar térmica?
Assim como acontece com o sistema fotovoltaico, a energia solar térmica também envolve várias etapas importantes. No entanto, com suporte especializado é possível garantir que se tenha os benefícios desejados:
- escolha dos equipamentos: é preciso selecionar os coletores solares e o sistema de armazenamento de acordo com a demanda do local;
- contratação de profissionais: outro ponto importante é contratar empresas especializadas para projetar e instalar o sistema eficientemente;
- manutenção: também é necessário realizar manutenções periódicas para garantir o correto funcionamento do sistema.
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