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Aplicações e Tecnologias para o Aproveitamento da Energia Solar

Aplicações e Tecnologias para o Aproveitamento da Energia Solar

A energia solar térmica, ou fototérmica, baseia-se no aproveitamento da luz do Sol como fonte de calor para aquecimento ou produção de energia elétrica por meio do uso de coletores solares.
Nos sistemas de aquecimento solar, o calor é captado por coletores instalados nos telhados de prédios ou residências para aquecer a água.
O uso dessa tecnologia como fonte de aquecimento ocorre mais no setor residencial, sendo possível aplicações nos mais diversos processos como edifícios públicos e comerciais, hospitais, restaurantes, hotéis e similares. Os coletores solares planos são normalmente instalados no teto das residências e edificações.

As principais tecnologias utilizadas para o aproveitamento da energia solar são as usadas para aquecimento e geração de energia elétrica, destacando-se a geração fotovoltaica e a concentração solar, esta também chamada de Usina Solar Termoelétrica ou Heliotérmica. A seguir é feita uma análise mais detalhada acerca das tecnologias para aproveitamento térmico, fotovoltaico e concentração solar ou heliotérmica.

Tecnologia Solar Térmica Para Aquecimento


É a forma mais primária para o aproveitamento da energia solar, tendo como principal aplicação o aquecimento de água nas residências, comércios, hotéis e pousadas. Além de usos relativamente simples, o aquecimento solar pode prover calor aos mais diversos processos, como água quente para lavagem e sanitização (higiene dos alimentos), aquecimento de tanques e reservatórios, secagem, piscinas, pasteurização e pré-aquecimento de água para alimentação de caldeiras. 

Com a utilização da energia solar para fins de aquecimento no setor residencial, tem-se como benefício a redução no uso do chuveiro elétrico, que no horário de ponta (18:00 às 21:00h), é um dos principais responsáveis pelo alto consumo da energia elétrica em residências. Durante o horário de pico, esse elevado consumo acarreta um aumento considerável da demanda; já a diminuição desse consumo traz como vantagem o adiamento de investimentos no sistema de distribuição, uma vez que ocorrerá uma queda do carregamento da rede no horário de pico. O sistema de aquecimento solar (SAS) pode ser de dois tipos: convencional e híbrido. O tipo híbrido utiliza um sistema auxiliar para aquecimento (energia elétrica ou gás) nos dias em que o SAS não atinge temperaturas satisfatórias.

Os sistemas híbridos são, geralmente, adotados como padrão nas habitações de interesse social financiadas por instituições financeiras, companhias de habitação e projetos de eficiência energética em residências, elaborados pelas concessionárias de energia. Segundo o Departamento Nacional de Aquecimento Solar (Dasol), com a instalação do sistema de aquecimento solar pode-se chegar a uma economia de até 50% na conta de energia elétrica, dependendo dos gastos do estabelecimento com aquecimento. Esses benefícios podem se estender por até 20 anos, que é a expectativa de vida útil desses equipamentos. Já Valores médios indicados pela Pesquisa de Posse de Equipamentos e Hábitos (Procel/Eletrobrás) indicam que o gasto de energia elétrica para banho representa cerca de 26% do consumo total de uma residência da região Sudeste. Usando como critério a sustentabilidade e realizando uma comparação com outras fontes utilizadas para aquecimento de água, tem-se, segundo o Dasol, que cada m² de coletor solar instalado, utilizado durante um ano, equivale a:

Aplicações e Tecnologias para o Aproveitamento da Energia Solar

Energia solar térmica

A energia solar térmica, ou fototérmica, baseia-se no aproveitamento da luz do Sol como fonte de calor para aquecimento ou produção de energia elétrica por meio do uso de coletores solares.
Nos sistemas de aquecimento solar, o calor é captado por coletores instalados nos telhados de prédios ou residências para aquecer a água.
O uso dessa tecnologia como fonte de aquecimento ocorre mais no setor residencial, sendo possível aplicações nos mais diversos processos como edifícios públicos e comerciais, hospitais, restaurantes, hotéis e similares. Os coletores solares planos são normalmente instalados no teto das residências e edificações.

As principais tecnologias utilizadas para o aproveitamento da energia solar são as usadas para aquecimento e geração de energia elétrica, destacando-se a geração fotovoltaica e a concentração solar, esta também chamada de Usina Solar Termoelétrica ou Heliotérmica. A seguir é feita uma análise mais detalhada acerca das tecnologias para aproveitamento térmico, fotovoltaico e concentração solar ou heliotérmica.

Tecnologia Solar Térmica Para Aquecimento
É a forma mais primária para o aproveitamento da energia solar, tendo como principal aplicação o aquecimento de água nas residências, comércios, hotéis e pousadas. Além de usos relativamente simples, o aquecimento solar pode prover calor aos mais diversos processos, como água quente para lavagem e sanitização (higiene dos alimentos), aquecimento de tanques e reservatórios, secagem, piscinas, pasteurização e pré-aquecimento de água para alimentação de caldeiras.

 

 


Com a utilização da energia solar para fins de aquecimento no setor residencial, tem-se como benefício a redução no uso do chuveiro elétrico, que no horário de ponta (18:00 às 21:00h), é um dos principais responsáveis pelo alto consumo da energia elétrica em residências. Durante o horário de pico, esse elevado consumo acarreta um aumento considerável da demanda; já a diminuição desse consumo traz como vantagem o adiamento de investimentos no sistema de distribuição, uma vez que ocorrerá uma queda do carregamento da rede no horário de pico. O sistema de aquecimento solar (SAS) pode ser de dois tipos: convencional e híbrido. O tipo híbrido utiliza um sistema auxiliar para aquecimento (energia elétrica ou gás) nos dias em que o SAS não atinge temperaturas satisfatórias.

Os sistemas híbridos são, geralmente, adotados como padrão nas habitações de interesse social financiadas por instituições financeiras, companhias de habitação e projetos de eficiência energética em residências, elaborados pelas concessionárias de energia. Segundo o Departamento Nacional de Aquecimento Solar (Dasol), com a instalação do sistema de aquecimento solar pode-se chegar a uma economia de até 50% na conta de energia elétrica, dependendo dos gastos do estabelecimento com aquecimento. Esses benefícios podem se estender por até 20 anos, que é a expectativa de vida útil desses equipamentos. Já Valores médios indicados pela Pesquisa de Posse de Equipamentos e Hábitos (Procel/Eletrobrás) indicam que o gasto de energia elétrica para banho representa cerca de 26% do consumo total de uma residência da região Sudeste. Usando como critério a sustentabilidade e realizando uma comparação com outras fontes utilizadas para aquecimento de água, tem-se, segundo o Dasol, que cada m² de coletor solar instalado, utilizado durante um ano, equivale a:

 

APLICAÇÕES PARA AQUECIMENTO

Sistema de aquecimento residencial típico:
O sistema de aquecimento típico é composto por dois itens básicos: reservatório e coletor. O reservatório é constituído de um corpo interno, revestido por um material isolante (geralmente lã de vidro), que é onde a água ficará armazenada. Envolvendo o isolante encontra-se uma cobertura de alumínio para proteção física do isolamento térmico. Todo o conjunto, painéis e reservatório cheio, pesa cerca de 250 quilos, considerando um reservatório de 200 litros. Portanto, para sua instalação em edificações, em construção ou existentes, deve ser verificado se a estrutura suporta o peso do equipamento. No caso de instalações existentes, é necessário verificar se há possibilidade de adaptação do conjunto aquecedor ao sistema de encanamento instalado, de forma que seja possível ter um sistema híbrido. Assim, é aconselhável a visita de um técnico que avalie a possibilidade de adaptação.

 

Referência


AGÊNCIA DE SERVIÇOS PÚBLICOS DE ENERGIA DO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO (ASPE)
ENERGIA SOLAR DO ESPÍRITO SANTO – TECNOLOGIAS, APLICAÇÕES E OPORTUNIDADES /
AGÊNCIA DE SERVIÇOS PÚBLICOS DE ENERGIA DO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO

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