Tecnologias: Colectores Solares Térmicos
A
mais comum das tecnologias de aproveitamento da energia solar térmica
activa é o colector solar. Existem vários tipos de colectores:
Colector plano
Este tipo de colector é o mais comum e destina-se a produção de água quente a temperaturas inferiores a 60 ºC.Este é formado por:
- cobertura transparente: para provocar o efeito de estufa e reduzir as perdas de calor e ainda assegurar a estanquicidade do colector.
- placa absorsora: serve para receber a energia e transforma-la em calor, transmitindo-a para o fluido térmico que circula por uma série de tubos em paralelo ou serpentina. Para obter maiores rendimentos existem superfícies selectivas que absorvem como um corpo negro mas perdem menos radiação.
- caixa isolada: serve para evitar perdas de calor uma vez que deverá ser isolada térmicamente, para dar rigidez e proteger o interior do colector, dos agentes externos.
Ao fazer circular o fluido térmico através dos tubos dos colectores, retira-se calor destes podendo aproveitar este calor para aquecer um depósito de água.
Colectores concentradores
Para
atingir temperaturas mais elevadas há que diminuir as perdas térmicas
do receptor. Estas são proporcionais à superfície deste. Reduzindo-a em
relação á superfície de captação, consegue-se reduzir as perdas
térmicas na proporção dessa redução. Os sistemas assim concebidos chamam-se
concentradores,
e concentração é precisamente a relação entre a área de captação (a
área de vidro que serve de tampa á caixa) e a área de recepção.
Acontece
que, quanto maior é a concentração mais pequeno é o ângulo com a normal
aos colectores segundo o qual têm que incidir os raios solares para
serem captados, pelo que o colector tem de se manter sempre
perpendicular aos raios solares, seguindo o sol no seu movimento
aparente diurno.
Esta é uma desvantagem, pois o mecanismo de
controle para fazer o colector seguir a trajectória do sol, é bastante
dispendioso e complicado, para além de só permitir a captação da
radiação directa.
CPC ou colectores concentradores parabólicos
O
desenvolvimento da óptica permitiu muito recentemente a descoberta de
um novo tipo de concentradores (chamados CPC ou Winston) que combinam
as propriedades dos colectores planos (também podem ser montados em
estruturas fixas e têm um grande ângulo de visão o que também permite a
captação da radiação difusa) com a capacidade de produzirem
temperaturas mais elevadas (>70ºC), como os concentradores
convencionais do tipo de lentes.
A
diferença fundamental entre estes colectores e os planos é a geometria
da superfície de absorção, que no caso dos CPC's a superfície
absorvedora é constituída por uma grelha de alhetas em forma de acento
circunflexo, colocadas por cima de uma superfície reflectora. A
captação solar realiza-se nas duas faces das alhetas já que o sol
incide na parte superior das alhetas e os raios que são reflectidos
acabam por incidir na parte inferior das alhetas, aumentado assim ainda
mais a temperatura do fluido e diminuindo as perdas térmicas.
Colectores de tubo de vácuoEstes
consistem geralmente em tubos de vidro transparente cujo interior
contêm tubos metálicos (absorvedores). A atmosfera interior dos tubos
livre de ar o que elimina as perdas por convenção os de tubo de vácuo,
elevando assim o rendimento a altas temperaturas devido a menores
coeficientes de perda a eles associados.
