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Painéis solares para água quente


Introdução aos painéis solares

O Algarve é o local perfeito para tirar partido dos benefícios financeiros, práticos e ecológicos associados aos painéis solares. É raro haver um dia em que o sol não esteja visível, pelo que pode tirar o máximo partido de um sistema solar durante todo o ano.

Há muitas vezes confusão sobre os tipos de painéis solares disponíveis, e as suas funções. Estes podem ser divididos em dois tipos: os painéis que produzem eletricidade (fotovoltaicos) e os que produzem água quente (solares térmicos). Este artigo explica os princípios subjacentes aos sistemas térmicos que produzem água quente. Para uma explicação dos sistemas fotovoltaicos, consulte o nosso artigo aqui

Tipos de sistemas

Existem dois tipos principais de sistemas solares que são usados para gerar água quente, além de um terceiro sistema que geralmente não é considerado um verdadeiro sistema solar.

Termo-sifónico

O sistema mais simples, que não tem partes móveis, bombas ou sistemas de controlo é um sistema termo-sifónico. Este consiste num painel (ou painéis), um tanque que é montado por cima dos painéis, uma válvula de alívio de pressão e pouco mais. O sistema funciona com base num princípio científico, segundo o qual a água sobe à medida que aquece. A água (que é misturada com um produto químico para aumentar o desempenho térmico) dentro dos painéis aquece, sobe e (na maioria dos casos) aquece um elemento dentro do tanque que, por sua vez, aquece a água.

Estes sistemas podem ser complementados por um aquecedor elétrico, que é usado para aquecer a água quando o sol é insuficiente.

Estes sistemas são a opção mais barata e requerem menos manutenção. Não são os mais agradáveis esteticamente (pois o depósito é visível no telhado) e não permitem a monitorização e controlo da temperatura da água quente.

De notar que o sistema descrito é um sistema indireto, em que a água aquecida pelo sol não está em contacto direto com a água aquecida para a casa. Isto garante que o cálcio não se acumula no elemento de aquecimento. Existem sistemas directos no mercado que têm um tanque e armazenamento incorporados num painel, no entanto, devido à dureza da água no Algarve, estes não são recomendados. Estes sistemas sofrerão de depósitos de cálcio que se formam no elemento de aquecimento, o que reduzirá a eficiência do sistema e levará a falhas.

Há também sistemas no mercado que usam tubos de vidro a vácuo (em vez de painéis) para aquecer a água. Estes não são geralmente recomendados no Algarve, pois aquecem demasiado e necessitam de um sistema de “despejo” do excesso de calor para evitar danos no tanque.

 

Sistema forçado

Este sistema é mais complexo que o sistema termo sifónico básico. Consiste em painéis ligados a um tanque que está localizado longe dos painéis, uma bomba de circulação e sistema de controlo, válvula de segurança e aquecedor elétrico suplementar.

O princípio de funcionamento deste sistema baseia-se num sistema de controlo que monitoriza a temperatura da água armazenada no tanque, a temperatura da água que aquece dentro dos painéis e a diferença entre os dois. Quando a água nos painéis atinge uma temperatura suficientemente superior à da água no depósito, a bomba arranca e bombeia água para um permutador de calor no depósito, aquecendo assim a água no depósito. Quando a água dos painéis arrefece, a bomba pára de funcionar até que a água nos painéis volte a aquecer. Quando corretamente configurado, a água quente é produzida em condições óptimas e o sistema é muito eficiente. 

Claramente, um sistema mais complicado como este será mais caro, tanto o equipamento em si como o custo de instalação são mais caros do que um sistema termo-sifónico. Existem benefícios estéticos, pois o depósito de água não é visível, e não tem de estar junto aos painéis, permitindo escolher a melhor localização para o equipamento.

A manutenção regular de um sistema forçado é essencial, pois se houver algum problema com o sistema de circulação não será produzida água quente, e existem componentes electrónicos que têm de ser verificados.

 

Um sistema solar que não é um sistema solar?

Existe no mercado um sistema que utiliza um pequeno painel preto que não tem de ser instalado diretamente sob a luz solar, mas que absorve o calor residual do ar. Em vez de utilizar água tratada como meio de aquecimento, é utilizado um líquido refrigerante, combinado com uma bomba de calor para criar calor que posteriormente aquece a água quente para a casa.

Estes sistemas dependem de uma bomba de calor pequena e eficiente que cria calor utilizando o líquido refrigerante. A bomba de calor tem de funcionar para aquecer a água, o sistema não funciona sem a bomba a funcionar. Embora a bomba de calor seja eficiente, o ganho do painel de absorção solar é mínimo.

Estes sistemas são úteis quando um painel solar não pode ser colocado diretamente ao sol, por razões estéticas ou práticas. No entanto, um sistema simples de água quente baseado numa bomba de calor é muitas vezes mais barato e igualmente eficiente, e não precisa de painéis.

Quando os subsídios do governo estiveram disponíveis em Portugal, estes tipos de sistemas não eram elegíveis para subsídios, uma vez que não são considerados sistemas solares genuínos.

 

Manutenção

Terminámos por tocar no assunto da manutenção, e qualquer que seja o sistema que escolher, haverá alguma manutenção essencial necessária. Estes são alguns dos pontos-chave a considerar.

Há um ânodo de sacrifício dentro do tanque de água. Este ânodo “atrai” a corrosão e comete o equivalente a um suicídio químico, sacrificando-se para proteger o elemento de aquecimento principal. Quando o ânodo se desgasta, o elemento de aquecimento principal começa a corroer-se, pelo que é importante que seja substituído sempre que necessário.

O meio de aquecimento (uma mistura de água e um produto químico inibidor de corrosão) deve ser verificado e completado ou mudado sempre que necessário. Se isso não for feito, o desempenho do sistema será reduzido.

Após longos períodos de tempo seco e quente, os painéis solares ficarão sujos, o que reduz a sua eficácia. Um regime de limpeza simples irá garantir que obtém o melhor do seu sistema solar.

Conclusão

Os sistemas solares para produzir água quente são um excelente investimento, tanto em termos fiscais como em termos ambientais, e encorajamos todos os nossos clientes a considerar estes sistemas. A seleção do tipo e dimensão correctos do sistema irá garantir que obtém o melhor desempenho e retorno do seu investimento.