Conversão: Energia solar térmica activa

Princípio
Qualquer objecto exposto à radiação solar "Q" aquece. Simultaneamente, há perdas por radiação, convecção e condução, que aumentarão com a temperatura do corpo.

Chega um momento em que as perdas térmicas, "Qp", se igualam aos ganhos devidos ao fluxo energético incidente, atingindo-se a temperatura de equilíbrio, "tc".

Assim, no equilíbrio tem-se: Q = Qp

Se conseguirmos extrair continuamente uma parte do calor produzido mudaremos as condições do equilíbrio anterior, ficando: Q = Qp + Qu

Qu => Energia extraída do corpo ou energia útil.

Vantagens
Tanto na sua forma mais simples, obtenção de água quente, como em outras aplicações do género, a significativa poupança energética e económica (que chega a atingir em alguns casos mais de 80%), e ainda a grande disponibilidade de tecnologia no mercado, são factores que transformaram a energia solar térmica uma das mais comuns, vantajosas e atractivas formas de energia renovável.

Desvantagens
O elevado investimento inicial na instalação solar, apresenta-se por vezes como o maior entrave ao desenvolvimento desta solução.

Principais aplicações

- produção de Água Quente Sanitária (AQS), para uso doméstico, hospitais, hotéis, etc.: temperatura inferiores a 60ºC, com períodos mínimos de utilização do equipamento solar entre oito e dez meses por ano.  Estas instalações dimensionam-se, normalmente, para as necessidades energéticas anuais, evitando assim excedentes energéticos nos meses de verão;


- aquecimento de piscinas: dependendo do tipo e finalidade da piscina, os valores da temperatura de utilização variam entre 25-35ºC, sendo possível a aplicação a piscinas de utilização anual ou sazonal (verão);





- aquecimento ambiente: do ponto de vista tecnológico é possível a utilização da energia solar para o aquecimento ambiente de forma activa dos edifícios, no entanto esta aplicação está limitada pela utilização em apenas 3 a 4 meses por ano, sendo assim economicamente menos interessante;




- arrefecimento ambiente: é possível produzir frio combinando energia solar com máquinas de absorção ou sistemas híbridos (solar-gás), que operam a temperaturas na ordem dos 80 ºC (máquinas de Brometo de Lítio), ou 120 ºC (máquinas de Amónia/H2O), o que, combinado com o aquecimento ambiente no inverno, tornam estas aplicações muito interessantes, quer do ponto de vista ambiental com a redução de consumo de energia primária, quer do ponto de vista económico, com a rentabilização total do sistema;

- produção de água a elevadas temperaturas destinada a uso industrial: temperaturas superiores a 80 ºC e 100 ºC (água saturada ou vapor), com aplicações industriais directas, de pré-aquecimento de água de processo ou vapor para produção de energia eléctrica (temperaturas de superiores a 450 ºC).




- outras aplicações: aplicações de baixa ou intermédia temperatura, como estufas, secadores desalinizadores, secadores, destoxificadores (Ultra Violeta) e ainda cozinhas solares.