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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Coletores solares e sua utilização. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de energia alternativa Desde a antiguidade, o homem utiliza a energia solar para aquecer a água. A base de muitos sistemas de energia solar é o uso de coletores solares. O coletor absorve a energia luminosa do sol e a converte em calor, que é transferido para um refrigerante (líquido ou ar) e depois usado para aquecer edifícios, aquecer água, gerar eletricidade, secar produtos agrícolas ou cozinhar alimentos. Os coletores solares podem ser usados em quase todos os processos que usam calor. Para um edifício ou apartamento residencial típico na Europa e na América do Norte, o aquecimento de água é o segundo processo doméstico que consome mais energia. Para um número de casas, é mesmo o mais intensivo em energia. O uso da energia solar pode reduzir o custo do aquecimento doméstico de água em 70%. O coletor pré-aquece a água, que é então alimentada a uma coluna ou caldeira tradicional, onde a água é aquecida à temperatura desejada. Isso resulta em economias de custo significativas. Este sistema é fácil de instalar e quase não requer manutenção. Hoje, os sistemas solares de aquecimento de água são usados em residências particulares, prédios de apartamentos, escolas, lava-rápidos, hospitais, restaurantes, agricultura e indústria. Todos esses estabelecimentos têm algo em comum: usam água quente. Proprietários e líderes empresariais já perceberam que os sistemas solares de aquecimento de água são econômicos e capazes de atender à necessidade de água quente em qualquer região do mundo. As pessoas aquecem água com a ajuda do Sol desde os tempos antigos, antes que os combustíveis fósseis assumissem a liderança na energia mundial. Os princípios do aquecimento solar são conhecidos há milhares de anos. Uma superfície pintada de preto esquenta muito ao sol, enquanto as superfícies claras esquentam menos, as brancas menos que todas as outras. Essa propriedade é utilizada em coletores solares - os aparelhos mais famosos que utilizam diretamente a energia do sol. Os coletores foram desenvolvidos há cerca de duzentos anos. O mais famoso deles, o coletor plano, foi fabricado em 1767 por um cientista suíço chamado Horace de Saussure. Mais tarde, foi usado para cozinhar por Sir John Herschel durante sua expedição à África do Sul na década de 30. A tecnologia de fabricação de coletores solares atingiu quase o nível moderno em 1908, quando William Bailey, da americana "Carnegie Steel Company", inventou um coletor com corpo isolado termicamente e tubos de cobre. Este coletor era muito semelhante ao moderno sistema de termossifão (veja abaixo). No final da Primeira Guerra Mundial, Bailey vendeu 4 desses coletores, e o empresário da Flórida que comprou a patente dele vendeu quase 000 coletores em 1941. O racionamento de cobre introduzido nos EUA durante a Segunda Guerra Mundial levou a um declínio acentuado no mercado de aquecedores solares. Até a crise global do petróleo em 1973, esses dispositivos foram negligenciados. No entanto, a crise despertou um novo interesse por fontes alternativas de energia. Como resultado, a demanda por energia solar também aumentou. Muitos países estão profundamente interessados no desenvolvimento desta área. A eficiência dos sistemas de aquecimento solar aumentou constantemente desde a década de 1970, graças ao uso de vidro temperado com baixo teor de ferro para cobrir os coletores (transmite mais energia solar do que o vidro comum), melhor isolamento térmico e um revestimento seletivo durável. O potencial imediatamente explorável total dos coletores solares é, segundo algumas estimativas, de 360 milhões de m2, o que em termos monetários corresponde a 50 bilhões de dólares americanos com uma taxa de crescimento anual de 23%. Em 2005, a área de coletores solares envidraçados na UE ascendeu a 28 milhões de m2. Além disso, os coletores solares não envidraçados para aquecimento de piscinas deverão atingir uma área total de 20 milhões de m2. Devido à simplicidade dos sistemas solares de aquecimento de água, a manutenção é mínima. Depende do tipo de sistema. É necessário verificar a quantidade de fluido no sistema e a pressão uma ou duas vezes por ano. Uma vez por ano, você precisa verificar se o fluido refrigerante está oxidado. Você pode usar papel indicador para isso. Se o líquido do sistema ferver, é necessário trocá-lo, pois ele pode perder suas propriedades com a fervura. Os requisitos de proteção contra congelamento devem ser levados em consideração ao projetar o sistema.
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