Coletores solares. Coletor integrado. Esquema, descrição

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O tipo mais simples de coletor solar é o “capacitivo” ou “coletor termossifão”, que recebeu esse nome porque o coletor também é um tanque de armazenamento de calor no qual uma porção “descartável” de água é aquecida e armazenada. Esses coletores são utilizados para pré-aquecer a água, que é então aquecida até a temperatura desejada em instalações tradicionais, por exemplo, em gêiseres.

Coletores solares. Coletor integrado

Em condições domésticas, a água pré-aquecida flui para um tanque de armazenamento. Isto reduz o consumo de energia para aquecimento posterior. Este coletor é uma alternativa de baixo custo a um sistema ativo de aquecimento solar de água que não utiliza peças móveis (bombas), requer manutenção mínima e tem custo operacional zero. Este tipo de coletores também inclui “Coletor e Armazenamento Integrados” - coletores de armazenamento integrados. Consistem em um ou mais tanques pretos cheios de água e colocados em uma caixa isolada coberta por uma tampa de vidro.

Às vezes, um refletor também é colocado na caixa para aumentar a radiação solar. A luz passa pelo vidro e aquece a água. Esses dispositivos são muito baratos, mas antes do início do frio, a água deles deve ser drenada ou protegida do congelamento.

Os coletores de placa plana são o tipo mais comum de coletores solares usados em sistemas de aquecimento e aquecimento de água doméstica. Normalmente, esse coletor é uma caixa de metal com isolamento térmico e tampa de vidro ou plástico, na qual é colocada uma placa absorvedora pintada de preto. Os vidros podem ser transparentes ou foscos. Coletores de placa plana normalmente usam vidro fosco, somente luz, com baixo teor de ferro (permite a passagem de uma parte significativa da luz solar que entra no coletor). A luz solar atinge a placa receptora de calor e, graças ao envidraçamento, a perda de calor é reduzida. As paredes inferior e lateral do coletor são revestidas com material isolante térmico, o que reduz ainda mais as perdas de calor.

Coletores solares. Coletor integrado

A placa absorvedora geralmente é pintada de preto, pois as superfícies escuras absorvem mais energia solar do que as claras. A luz solar passa pelo vidro e atinge uma placa de absorção, que aquece, convertendo a radiação solar em energia térmica. Esse calor é transferido para o refrigerante - ar ou líquido que circula pelos tubos. Como a maioria das superfícies pretas ainda reflete cerca de 10% da radiação incidente, algumas placas absorvedoras são tratadas com um revestimento seletivo especial que retém melhor a luz solar absorvida e dura mais do que a tinta preta normal. O revestimento seletivo usado em coletores consiste em uma fina camada muito durável de semicondutor amorfo depositada sobre uma base metálica. Os revestimentos seletivos são caracterizados por alta capacidade de absorção na região visível do espectro e baixa emissividade na região infravermelha de ondas longas.

As placas absorventes são geralmente feitas de um metal que conduz bem o calor (geralmente cobre ou alumínio). O cobre é mais caro, mas conduz melhor o calor e é menos suscetível à corrosão que o alumínio. A placa absorvedora deve ter alta condutividade térmica para transferir a energia acumulada para a água com mínima perda de calor. Os coletores de placa plana são divididos em líquido e ar. Ambos os tipos de coletores são envidraçados ou não.

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