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Conceitos - Tecnologias: Colectores Solares Térmicos

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
Concentradores Parabólicos - Fonte: NRELPara 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
Colectores CPC- Fonte: Ao SolO 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 vácuo
Estes 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.




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Última actualização 2/2/2017