Segunda-feira, 22 de Abril de 2019
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ENERGIA SOLAR


Questões Frequentes

Sistemas Solares Térmicos   

 

1.1: O que é a Energia Solar?

1.2: Qual é o impacto desta tecnologia no mercado mundial?

1.3: Existe algum apoio financeiro à colocação de Sistemas Solares Térmicos?

1.4: Posso confiar na Energia Solar para a satisfação das minhas necessidades energéticas de água  quente?

1.5: Se instalar um sistema solar, terei de alterar os meus hábitos de consumo de água quente?

1.6: Os colectores solares funcionam mesmo?

1.7: Como devo proceder para adquirir um sistema solar?

1.8: Posso aquecer o ambiente de minha casa com energia solar?

1.9: De que forma é que a energia solar pode ser convertida para a forma térmica?

1.10: Que tipo de colectores / painéis existem no mercado?

1.11: Quais as temperaturas de funcionamento dos diferentes colectores?

1.12: Como deve ser feita a ligação entre os diversos painéis?

1.13: Como sei se um colector é bom ou não?

1.14: Como posso ter a certeza que um colector é certificado?

1.15: E se os colectores partirem, o que faço?

1.16: O que é um sistema solar?

1.17: Que tipos de sistemas solares existem?

1.18: Como funciona um sistema de circulação forçada?

1.19: Como funciona um sistema em termosifão?

1.20: Qual é a diferença entre o sistema de passagem múltipla e o de uma só passagem?

1.21: Para além do colector solar quais são os restantes equipamentos que compõem o sistema solar?

1.22: Que tipo de apoios energéticos existem para o sistema solar?

1.23: Quais são as aplicações típicas dos sistemas solares térmicos activos?

1.24: Qual é o sistema mais adequado para a satisfação dos meus consumos de água quente sanitária?

1.25: O sistema solar não é por si só suficiente para o abastecimento de água quente?

1.26: Mas se o apoio não pode funcionar de dia, o que acontece se eu quiser água quente de dia e não a tiver?

1.27: Sendo necessário um apoio a gás ou eléctrico, porquê optar por um sistema solar?

1.28: Qual é a fiabilidade destes sistemas?

1.29: Se tiver um colector solar, tenho água quente de graça no futuro?

1.30: Quais são os colectores mais baratos? 

1.31: Tenho várias ofertas de colectores e preços. Como sei qual é o melhor? 

1.32: Quanto tempo será necessário para recuperar o meu investimento?

1.33: Existem incentivos financeiros para a aquisição deste equipamento? 

1.34: Existem incentivos financeiros para a aquisição deste equipamento para as empresas?

1.35: O inspector das finanças não aceitou a minha despesa dos colectores solares. O que faço?

1.36: Eu não tenho actualmente meios ou condições financeiras para suportar o investimento, quais são as soluções de que disponho?

1.37: Para eu comprar energia térmica na forma de água quente solar, tenho de deixar instalar os colectores no meu telhado?

1.38: E se eu depois quiser acabar com os colectores, quem paga para os tirar? E não fica a entrar água?

1.39: Supondo que desejo no futuro instalar mais colectores, poderei fazê-lo sem ter de desmantelar o meu actual sistema?

1.40: O que fazer quando há riscos de congelação nos colectores?

1.41: Como evitar o sobreaquecimento nos colectores?

1.42: Quais os cuidados a ter durante a instalação do sistema?

1.43: No caso de uma avaria, como devo proceder?

1.44: Os colectores solares não vão fazer entrar água pelo telhado?

1.45: Os colectores solares não vão voar quando vier uma ventania?

1.46: Como fazer a integração arquitectónica de colectores solares em edifícios?

1.47: Estou interessado em adquirir um sistema solar de AQS, porém resido num prédio em condómino. Existe actualmente alguma solução para mim?

1.48: O que devo fazer para preparar a casa que estou a construir de forma a mais tarde poder optar por colocar energia solar para aquecer água? 

1.49: Posso por os colectores num sítio qualquer?

1.50: Só posso por os colectores no telhado?

1.51: E se o meu vizinho construir uma casa que faça sombra nos meus colectores?

1.52: Quais são as medidas actuais para a área do solar térmico que me asseguram confiança na qualidade do equipamento e do serviço prestado?

1.53: O que é isso de colectores com garantia de 6 anos?

1.54: O que faço se o vendedor não me quiser dar a garantia de 6 anos?

1.55: O que é isso de colectores com garantia de qualidade?

1.56: Estes equipamentos carecem de grandes e dispendiosos trabalhos de manutenção?

1.67: Como sei se um instalador é competente?

1.58: Que garantia tenho que os colectores solares vão funcionar?

1.59: Qual é a quantidade de Energia Solar de que posso dispor para aproveitamento energético?

1.60: Quanto é que me vai custar um sistema solar para a satisfação dos meus consumos de água quente?

 

**Respostas**

 

1.1: O que é a Energia Solar?

É a energia que provem do Sol. Pode ser utilizada para a produção de energia eléctrica - aproveitamento fotovoltaico, ou para aquecimento - aproveitamento térmico.

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1.2: Qual o impacto desta tecnologia no mercado mundial?  

Na Alemanha o recurso solar é muito inferior ao nosso (pouco mais de metade em termos médios anuais), porém é onde existe o maior mercado a nível europeu, com mais de 4 milhões de m2 de colectores instalados. A Grécia, país semelhante a Portugal em termos económicos, energéticos e populacionais, tem um mercado interno anual cerca de 30 vezes superior ao nosso, aproximando-se dos 3 milhões de m2 de colectores instalados.

A tendência é de crescimento global, com forte destaque para países como a Alemanha, a Áustria e a Grécia. A ASTIG -(Active Solar Thermal Group) estima que o actual mercado total europeu passe de cerca de 1,5 milhões de m2/ano de colectores solares instalados para, pelo menos, 5 milhões de m2/ano em 2005. Em todo o mundo, a ASTIG estima que o mercado ronda já os 7 milhões de m2/ano

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1.3: Existe então um Plano Estratégico Nacional para o Solar Térmico?

Actualmente, existe um apoio à colocação de colectores solares térmicos, designado de Fundo de Eficiência Energética.

Este Fundo 50% das despesas totais do projecto, até ao limite de 1500€, e visa beneficar os proprietários de edifícios, moradias ou fracções, unifamiliares e multifamiliares. São susceptíveis de apoio as operações que promovam a eficência energética, tais como a instalação de Sistemas Solares Térmicos, integrando despesas como:

  • Fornecimento e instalação dos equipamentos e produtos das soluções consideradas, nomeadamente, sistemas solares térmicos;
  • Os custos com a elaboração do diagnóstico e estudo prévio demonstrativo da aplicabilidade técnica e do impacto da operação;
  • Os custos com a realização, emissão e registo do Certificado Energético do edifício ou fracção abrangida (obrigatório). 

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1.4: Posso confiar na Energia Solar para a satisfação das minhas necessidades energéticas de água quente?

Um Sistema Solar térmico instalado em Portugal é, normalmente, dimensionado para satisfazer cerca de 60 a 75% das necessidades de água quente, no período de um ano. O facto de, nas latitudes a que nos encontramos, a radiação solar variar ao longo do ano, existindo uma maior disponibilidade no Verão e menor disponibilidade no Inverno, impõe que um sistema solar instalado para o aquecimento de água seja dimensionado para satisfazer as necessidades de água quente a 100% no período de Verão (três a quatro meses), não as satisfazendo totalmente no período de Inverno. A hipótese de conceber um sistema solar térmico satisfazendo em 100% as necessidades de água quente em todo o ano, conduziria a um sistema solar com uma maior área de captação (maior custo), em que nos períodos de Verão seria desperdiçada uma grande quantidade de energia, em virtude de esta exceder as necessidades de consumo.

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1.5: Se instalar um sistema solar, terei de alterar os meus hábitos de consumo de água quente?

 Não. Mas se alterar os hábitos de consumo vai ter influência no sistema solar.

1.6: Os colectores solares funcionam mesmo?

Sim. Como prova disso, é o facto de existirem sistemas solares a funcionar há mais de 20 anos, desde que tenham manutenção adequada.

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1.7: Como devo proceder para adquirir um sistema solar?

Tome sempre atenção às garantias da instalação e do equipamento, aos prazos de execução, assim como aos custos de manutenção. EXIJA GARANTIA TOTAL DE 6 ANOS.

 Insista na necessidade de visita ao local, para que o fornecedor/instalador nunca invoque falta de conhecimento ou o fornecimento de dados errados. Procure empresas com profissionais certificados.

Peça referências de instalações já realizadas.

Exija do seu fornecedor o comprovativo de certificação do equipamento proposto.

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1.8: Posso aquecer o ambiente de minha casa com energia solar?

Poder, pode. Tecnicamente é possível, mas terá de ter atenção o seguinte: em Portugal, as necessidades de aquecimento ambiente são cerca de 3 a 4 meses por ano e ocorrem numa altura em que a disponibilidade da radiação solar é menor. Por outro lado, ao aumentar a área de captação para cobrir parte das necessidades de aquecimento ambiente, terá problemas de excesso de energia nos meses de maior insolação - Verão. Este excesso terá de ser dissipado para um outro ponto de consumo (por exemplo, uma piscina).

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1.9: De que forma é que a energia solar pode ser convertida para a forma térmica?

Para converter a energia solar, que está disponível sob a forma de radiação, em energia térmica, utiliza-se o chamado colector solar.

A cobertura (em vidro ou policarbonato) tem duas funções. Por um lado serve de protecção à superfície absorsora, às tubagens e ao isolamento térmico, uma vez que, conjuntamente com a caixa, deve assegurar que o colector solar seja estanque ao ar e à água. Por outro lado permite melhorar o rendimento do colector, quer pela redução das perdas por convecção (o aborsor não está em contacto directo com o ar exterior), quer pela criação do efeito de estufa. Efectivamente, ao captar radiação solar, com comprimento de onda relativamente ao qual a cobertura é transparente, a superfície absorsora aquece e emite radiação de maior comprimento de onda, para o qual a cobertura é opaca, não deixando assim que aquela se escape para o exterior. O calor resultante do aquecimento da placa absorsora é transferido para um fluido que circula nas tubagens.

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1.10: Que tipo de colectores / painéis existem no mercado?

- Colector sem cobertura (de borracha). 

   Aplicação: Aquecimento de água de piscinas ao ar livre que só funcionam no Verão.

- Colector plano preto baço.

   Aplicação: Produção de águas quentes e aquecimento de água de piscinas. 
 
-Colector plano selectivo.

   Aplicação: Produção de águas quentes e pré aquecimento de água de processos industriais,  e aquecimento de água de piscinas cobertas. 

- Colector do tipo CPC.

   Aplicação: Produção de águas quentes e pré aquecimento de água de processos industriais.

- Tubos de vácuo.

   Aplicação: Produção de águas quentes e pré aquecimento de água de processos industriais.              

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1.11: Quais as temperaturas de funcionamento dos diferentes colectores?

Para piscinas exteriores, em que a época balnear normalmente se prolonga de Maio a Setembro, os colectores a utilizar numa instalação solar serão preferencialmente os colectores de borracha sem cobertura, (i.e. este tipo de colectores na generalidade apenas consegue fornecer energia à piscina quando as temperaturas ambientes são superiores a 15ºC). A utilização destes colectores permite a circulação directa da água da piscina pelos mesmos (uma vez que o cloro não ataca os materiais dos mesmos). No entanto, para o aquecimento de água de piscinas cobertas no Inverno, justifica-se a utilização de colectores com cobertura. Em termos económicos são mais acessíveis do que os colectores com cobertura, embora o tempo de retorno do investimento seja bastante similar.

Para as aplicações domésticas de produção de água quente sanitária, armazenamento até 60 ºC, são normalmente utilizados os colectores planos. A popularidade destes colectores deve-se, essencialmente, à sua simplicidade e relativo baixo custo.

Para temperaturas mais elevadas (temperaturas de funcionamento na ordem de 80ºC a 90ºC), são utilizados colectores concentradores do tipo CPC ou, alternativamente colectores de tubos de vácuo. Nos primeiros, a redução Procura-se que a temperatura da água seja a mínima compatível com a necessária para a utilização requerida. Para as utilizações como produção de AQS e aquecimento de água da piscina, não se exigem temperaturas superiores a 60°C-70ºC. A escolha do colector a utilizar passa ainda por considerações de natureza económica já que os colectores mais sofisticados são normalmente mais caros. A correcta selecção do colector deverá ser da responsabilidade do projectista.

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1.12: Como deve ser feita a ligação entre os diversos painéis?


Qualquer esquema de ligação deve obedecer as seguintes considerações:

- As características hidráulicas do circuito não devem introduzir perdas de carga desnecessárias;
- A temperatura de saída nos colectores ou baterias simétricas deve ser igual;
- A temperatura de saída do campo dos colectores e/ou de cada uma das filas não deve exceder um valor pré-estabelecido (por exemplo 65 ºC se não houver descalcificação da água num circuito directo, ou 100 ºC, em geral, para evitar a produção de vapor);
- O caudal de circulação deve ser o mesmo em cada fila;
- Na ligação entre colectores devem sempre respeitar-se as indicações do fabricante;
- Como se mostra esquematicamente nas fig. 6,7 e 8 os colectores podem estar ligados nas seguintes configurações: paralelo, paralelo de canais, série e ainda combinações de todas elas.

Qualquer opção de ligação tem que ter em consideração as características hidráulicas do circuito (não introduzir perdas de cargas desnecessárias), as características térmicas (a temperatura de saída nos colectores ou baterias simétricas não devem registrar diferenças) e o caudal de circulação (deve ser o mesmo em cada fila).

Fig. 6: Ligação dos colectores em serie.

 

Fig. 7: Ligação dos colectores em paralelo.

Fig. 8: Ligação dos colectores em Paralelo/Serie.

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1.13: Como sei se um colector é, ou não, de boa qualidade?


Pela análise dos resultados de certificação/ensaio feitos por um laboratório acreditado. Deverá verificar se apresentam certificados que indicam que os equipamentos foram ensaiados em Laboratório Acreditado e que foram sujeitos a controlo do processo de fabrico.

O colector solar térmico deve, em primeiro lugar, ser capaz de resistir a condições ambientais e de utilização adversas, por exemplo, longos períodos em estagnação, isto é, períodos em que atinge temperaturas elevadas sendo, em seguida, sujeito a choques térmicos devido à ocorrência de chuva.

Os ensaios realizados para que o produto - colector solar térmico - seja certificado, têm por objectivo verificar se o colector resiste às referidas condições adversas. O colector só obtém a certificação se durante esses ensaios não sofreu falhas graves que determinem a sua rejeição. Podemos assim dizer que, se um colector solar térmico é certificado, existe uma garantia de que é um produto capaz de resistir a um conjunto de situações adversas que foram pensadas como de ocorrência mais comum no tempo de vida do produto.

Outra forma de definir um "BOM" colector é o seu rendimento, isto é, a forma mais ou menos eficiente como transforma a energia solar em calor (água quente). Este aspecto é mais complexo porque o rendimento do colector solar térmico não é um valor individual, depende da temperatura da água que circula no colector e diminui à medida que esta aumenta. Dependendo do tipo de colector:


Do ponto de vista de escolha de um "BOM" colector quanto ao seu rendimento, a escolha está mais relacionada com a adaptabilidade à função do que com o valor mais elevado de rendimento (colector sem cobertura  < colector com cobertura e absorsor preto baço < colector com cobertura selectivo < colector do tipo CPC). A observação da curva característica do colector deve mostrar que, para as temperaturas típicas da aplicação a que se destina, o colector apresenta rendimentos não inferiores a 40-50%. Esta opção deverá ser esclarecida pelo vendedor/instalador do sistema.

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1.14: Como posso ter a certeza que um colector é certificado?

Pelo certificado emitido, em caso de dúvidas contacte com o INETI.

1.15: E se os colectores partirem, o que faço?

Deve contactar o seu instalador. No caso de este recusar ajudá-lo, queixe-se ao observatório na ADENE, sob pena do instalador perder a certificação e sair da lista dos instaladores recomendados.

1.16: O que é um sistema solar?

É um equipamento que aquece a água a partir do sol. E tem dois componentes essenciais:

                       - Captação com colector solar;

                       - Armazenamento num depósito para água quente.

Estes dois componentes podem ser interligados com ou sem bomba circuladora.

Normalmente a interligação sem bomba circuladora (termosifão) é utilizada em habitações unifamiliares. A interligação com bombas é normalmente utilizada em sistemas maiores ou quando o termossifão não for possível, isto é, na impossibilidade de colocar os depósitos acima dos colectores ou quando as distâncias entre os colectores e os depósitos forem grandes.

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1.17: Que tipos de sistemas solares existem?

Dependendo dos diferentes objectivos a que se destinam e as especificações de cada sistema solar, pode-se aplicar as seguintes classificações:

               Princípio de circulação do fluído:


                                - Termosifão -> Funcionamento por convecção natural;

                                - Circulação Forçada -> Funcionamento com bomba.

                               - O sistema de circulação forçada ou termossifão pode ainda ser de passagem múltipla ou duma só passagem.
 
              Transferência de calor entre o colector e o depósito


                                - Sistema Directo -> A água da rede é aquecida directamente no colector;

                               - Sistema Indirecto -> Quando o sistema dispõe de um circuito primário, o dos colectores, e de um secundário onde circula a água da rede.

É preciso ter em conta os problemas de congelação, dureza e acidez da água em cada caso. Por exemplo, instalações de aquecimento directo não são recomendadas em locais com águas duras, pois favorecem a deposição de calcário que chega a obstruir as tubagens da placa absorsora, tornando o sistema deficitário ou inutilizável; noutros casos, a corrosão da tubagem pode igualmente ser rápida, tornando a instalação inutilizável. Também não é recomendado este tipo de instalação quando existe um risco de congelação (nocturno). Em todos estes casos, o sistema deve ser concebido com um circuito primário, permutador e circuito secundário. No entanto, existem alternativas possíveis como sejam, por exemplo, tratar previamente a água que circula nos colectores ou conceber o sistema por forma a que se esvazie durante os períodos de risco de congelação.


               Utilização do vaso de expansão
                               -  Sistema Aberto -> Em comunicação directa com a atmosfera;
 
                               - Sistema Fechado -> Circuito com vaso de expansão fechado.
 
              
Interligação entre os Componentes
                               Sistema Compacto -> Captação e armazenamento formam uma unidade;
 
                               - Sistema Integrado -> Captação e armazenamento constituem o mesmo componente;
  
                               - Sistema não Integrado -> Separação física da captação do armazenamento;
 
                Energia de Apoio

                               - Apoio Instantâneo
 
                               - Apoio com Acumulação

                Dos critérios anteriores podem resultar diferentes configurações básicas:

                               - Circulação forçada directa, de passagem múltipla ou duma só passagem.

                              - Circulação forçada indirecta (permutador externo ou interno), de uma só passagem ou de passagem múltipla.

                              - Termosifão com circulação directa de passagem múltipla ou duma só passagem.

                             - Termosifão com circulação indirecta (permutador de camisa ou serpentina) de passagem múltipla ou duma só passagem.

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1.18: Como funciona um sistema de circulação forçada?

A circulação forçada é caracterizada pela existência duma bomba circuladora para forçar a circulação do fluido de transferência nos colectores. Esta bomba é comandada por uma unidade de controlo que reage à diferença de temperatura entre a água à saída dos colectores e a temperatura da água na parte mais baixa do depósito. Para prevenir a circulação inversa, no caso da temperatura do fluido nos colectores ser inferior à temperatura no depósito, devem ser instaladas válvulas de anti-retorno. Dependendo do clima, da composição química da água do lugar e da pressão da rede, este tipo de sistema pode precisar de mecanismos de segurança para prevenir a congelação, a corrosão e facilitar o enchimento dos colectores à pressão pretendida.

1.19: Como funciona um sistema em termosifão?

sistema em termosifão consiste geralmente num conjunto de colectores ligados a um depósito bem isolado e posicionado a um nível mais alto do que os colectores. Não são necessárias bombas circuladoras, pois a circulação de água faz-se por convecção natural, induzida pela diferença de densidade entre a água quente e fria. A água no colector fica menos densa ao ser aquecida deslocando-se para a parte superior do circuito (dentro do depósito). A água mais fria (mais densa) para a parte mais baixa do circuito (à entrada do colector). Uma vez no colector, o ciclo começa de novo e a circulação continua desde que haja radiação solar. O caudal de circulação aumenta com o aumento da intensidade de radiação solar e a água a utilizar é retirada da parte superior do depósito solar. 


Este tipo de sistema pode ser concebido para instalações de grande dimensões embora seja necessário saber executar bem a ligação entre os painéis. Para localidades com riscos frequentes de congelação deve ser previsto um circuito primário independente.

Nas soluções tradicionais em termosifão, existe a necessidade de desnivelar as posições do campo dos colectores e do depósito, o que pode resultar, em muitos casos, na inconveniência de instalar depósitos pesados em sítios que para isso não estão preparados.

Existem outras soluções com o depósito ao nível do campo dos colectores, usando válvulas electrocomandadas que, à noite ou nos períodos diurnos sem sol, impeçam o retorno aos colectores de água quente do depósito, arrefecendo aquele. No entanto esta solução é mais complicada e falível que a do sistema com circulação forçada.

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1.20: Qual é a diferença entre o sistema de passagem múltipla e o de uma só passagem?

O sistema de passagem múltipla é caracterizado pela recirculação múltipla do volume do fluido a aquecer. No caso do sistema ter um circuito primário independente, o caudal do primário é equivalente a uma recirculação múltipla do volume de armazenamento no sistema directo equivalente - ou seja, o fluido do circuito primário é circulado mais que uma vez nos colectores ao longo do dia. A temperatura de armazenamento aumenta durante o dia, com o colector a funcionar a temperaturas de entrada cada vez mais elevadas (nível crítico cada vez mais elevado) e, consequentemente, com o rendimento cada vez mais baixo. A circulação de passagem múltipla faz com que o depósito fique quase sempre bem misturado isto é, a temperatura uniforme.

 Num sistema de uma só passagem, como o próprio nome indica, o fluido a aquecer só circula uma vez por dia no colector. A temperatura de entrada no campo dos colectores é quase sempre baixa e constante e, no caso de um processo industrial, essa temperatura pode ser a da rede ou a de retorno do processo.

Um sistema de uma só passagem é termicamente vantajoso do ponto de vista do rendimento global da instalação, pois funciona sempre com a temperatura de entrada mais baixa possível (nível crítico mínimo). O recurso a este tipo de sistema depende essencialmente da utilização a que se pretende dar ao colector solar. Ele é frequentemente utilizado em processos industriais onde a água tem que ser tratada antes de reutilização.

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1.21: Para além do colector solar quais são os restantes equipamentos que compõem o sistema solar?

                - Depósito de Acumulação              

O período de utilização da energia captada pode não coincidir com o da sua disponibilidade pelo que se torna necessário armazená-la. O armazenamento é feito no depósito de acumulação, que deverá ter capacidade suficiente para fazer face às necessidades diárias.

                 Requisitos para selecção de um depósito solar:

                       Capacidade -> Sendo um dos elementos mais dispendiosos numa instalação solar, para obter um bom compromisso entre o rendimento e o custo da instalação, o depósito de acumulação deverá ser escolhido de modo a que a sua capacidade não ultrapasse o consumo médio diário de água quente. 
                      Isolamento térmico  -> Por vezes existe necessidade de armazenar a água quente durante a noite, como por exemplo nos casos em que o grosso do consumo é feito pela manhã. Assim, o depósito de acumulação deverá estar isolado termicamente para reduzir tanto quanto possível as perdas térmicas. Esta exigência deve ser reforçada nos casos em que o depósito se encontra no exterior. 
                      Estratificação  -> É o que acontece num depósito de acumulação quando não há consumo. No entanto, quando é retirada água quente do depósito, a consequente entrada de água fria poderá, de certa forma, desfazer a estratificação, o que não é de todo desejável, particularmente quando o consumo é efectuado ao longo do dia, ou seja quando há uma permanente entrada de água fria no depósito. Para minimizar esta situação é aconselhado (1) utilizar depósitos cilíndricos verticais; (2) utilizar depósitos cuja entrada de água fria se faça através de deflectores e a baixa velocidade que impeçam, tanto quanto possível, a mistura com a água quente já acumulada.

Os sistemas, actualmente muito difundidos, com o depósito cilíndrico colocado na horizontal junto ao colector ("Factory made systems" - sistemas compactos), não permitem uma estratificação tão boa como os que são montados na vertical. No entanto, nos casos em que o grosso do consumo é feito à noite ou no início da manhã, estes cumprem satisfatoriamente a sua função.

              - Sistemas compactos  

               Bomba circuladora -> Assegura o transporte do fluído térmico no circuito primário. Deve ter potência tão pequena quanto possível, ajustada às necessidades (perdas de carga reais do sistema) para não penalizar o desempenho global do sistema por aumento de consumos de electricidade.

O circuito primário, é um circuito fechado, que interliga vários componentes do sistema solar e por onde circula o fluido que é aquecido pelos colectores. É o circuito que permite a transferência de energia para o consumo/armazenamento.

               - Permutador de calor


Dispositivo que permite a transferência de calor para a água que circula no circuito secundário e pode ser interno ou externo ao depósito de acumulação.

O permutador torna-se necessário numa instalação solar sempre que haja necessidade de separar o circuito da água do consumo (secundário) do circuito do fluido de transferência que irriga os colectores (primário). Com efeito, se por um lado a transferência directa é a solução mais económica e eficiente, por outro há uma série de condicionantes que a tornarão desaconselhável:

  1. Possibilidade de congelação da água nos colectores, nas noites frias de Inverno, com risco de destruição de componentes;
  2. Crescentes incrustações calcárias nas tubagens, que rapidamente reduzirão a eficiência do sistema;
  3. Risco de corrosão provocado pelo ar contido na água fria da rede que é permanentemente introduzida no sistema;
  4. Eventual necessidade de uma válvula redutora de pressão nos casos em que a pressão da rede é superior aquela que é suportada pelo sistema solar, o que normalmente acontece.

               - Vaso de expansão


O vaso de expansão permite absorver as variações de pressão, no circuito primário, produzidas pela dilatação da água ao ser aquecida. Pode ser aberto ou fechado, dependendo da sua exposição ou não ao ar ambiente.

               -Purgador de ar


Na eventualidade de formação de bolsas de ar no seio do fluido do circuito primário, o purgador de ar, colocado nos locais mais altos daquele circuito, permite a sua eliminação.

               - Válvula de segurança

Limita a pressão máxima do circuito, evitando sobrepressões.

               -Equipamento convencional de apoio energético


Para fazer face a períodos de menor insolação ou sem Sol, é utilizado um equipamento convencional de apoio (caldeiras, temoacumuladores, resistência eléctrica...).

O sistema de apoio deve, no entanto, ser instalado de forma a dar sempre prioridade ao bom funcionamento do sistema solar.

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1.22: Que tipo de apoios energéticos existem para o sistema solar?

              - O apoio pode ser um dos seguintes tipos:

 Apoio instantâneo -> Funciona durante o período de consumo, ou em contínuo, e destina-se a corrigir a temperatura da água aquecida por via solar, de modo a que se atinja a temperatura de consumo pretendida; costuma estar instalado em série com o sistema solar, antes do consumo.

 Apoio com acumulação -> Funciona de uma forma programada (antes da ocorrência de determinados consumos importantes e em geral fora das horas de radiação solar). Destina-se a completar o aquecimento solar quando este for insuficiente para se obter a temperatura de consumo pretendida.

Tendo em conta o dimencionamento da instalação podemos configurar o apoio com acumulação em paralelo ou série.

Para o dimensionamento de um sistema de apoio é necessário conhecer o diagrama de cargas da instalação, as temperaturas da rede e de utilização e escolher um binómio "Potência - Volume de armazenamento" que permita fazer face aos pontos de consumo.

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1.23: Quais são as aplicações típicas dos sistemas solares térmicos activos?

Os sistemas solares podem ter diversas aplicações destacando-se entre as mais comuns:

                - Produção de águas quentes sanitárias para o sector doméstico e para o sector dos serviços (hospitais, hotéis, pavilhões gimnodesportivos, lares da terceira idade, quartéis de bombeiros, restaurantes, etc.);
                - Aquecimento de piscinas (municipais, em hotéis, particulares). Esta é uma aplicação relativamente simples porque são necessárias temperaturas entre 24 / 28ºC, facilmente obtidas, quer por colectores sem cobertura, quer por colectores convencionais de vidro simples. No entanto, devido às grandes massas de água a aquecer, são necessárias grandes quantidades de energia. Daqui a importância dos sistemas solares. Como se trata de temperaturas baixas, o aumento de temperatura nos colectores em relação à temperatura ambiente, deve ser mantido tão baixo quanto possível. Isso consegue-se através da circulação de um caudal bastante grande, atingindo-se então rendimentos muito elevados. Por outro lado, o uso de colectores solares convencionais obriga à utilização de sistemas indirectos, pelo facto de os materiais utilizados não serem compatíveis com o cloro contido na água da piscina. Daqui resulta a necessidade de introdução do permutador de calor entre o circuito primário e secundário.


                - Aquecimento de água a médias e elevadas temperaturas para processos industriais;               

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1.24: Qual é o sistema mais adequado para a satisfação dos meus consumos de água quente sanitária?

Dependendo do nível de consumos de água quente da sua habitação e do grau de dificuldade da instalação, deverá optar entre um sistema simples de termosifão ou um sistema de circulação forçada. Consulte um técnico acreditado para obter recomendações sobre o sistema que melhor se ajusta ao seu caso.

Se já possui uma caldeira ou um termoacumulador poderá instalar um depósito do sistema solar a pré-aquecer a água que é depois aquecida pelo sistema que já possui até à temperatura desejada.

1.25: O sistema solar não é por si só suficiente para o abastecimento de água quente?

Nos dias de céu nublado, é necessário recorrer a uma forma de energia convencional que sirva de apoio porque a energia solar não é suficiente. Este apoio deve ser assegurado de forma a garantir a segurança e a prioridade ao sol. Para o efeito pode-se recorrer a:

  1. Uma resistência eléctrica na parte superior do depósito solar, que é activada por um termóstato sempre que a água do depósito ficar demasiado fria; no entanto, deve haver um relógio programável para manter a resistência desligada durante o período diurno ou de não utilização;
  2. Uma caldeira que é activada por um termóstato sempre que a temperatura da água do depósito, num determinado nível, baixar de um determinado valor;
  3. Um esquentador que, conforme o modelo, pode ser posto a funcionar em paralelo ou em série com o depósito solar.

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1.26: Mas se o apoio não pode funcionar de dia, o que acontece se eu quiser água quente de dia e não a tiver?

Se o sistema estiver bem dimensionado e a funcionar correctamente isto não acontece. Em último caso, o sistema tem sempre a possibilidade de funcionar como um sistema convencional (não solar). Contacte o seu fornecedor.

1.27: Sendo necessário um apoio a gás ou eléctrico, porquê optar por um sistema solar?

Para poupar cerca de 70% a 80% de energia convencional (e dinheiro). Com o solar gastará muito menos no dia a dia para aquecer a água.

1.28: Qual é a fiabilidade destes sistemas?

                Estes equipamentos são fiáveis. A comprová-lo estão os períodos de garantia oferecidos, 6 anos, muito superiores aos dos equipamentos convencionais equivalentes.

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1.29: Se tiver um colector solar, tenho água quente de graça no futuro?

O sistema solar permite poupar 60% a 70% dos custos para preparar a água quente. Não é de graça, mas fica muito mais barato. Claro que terá de investir no sistema, mas recupera o custo com as poupanças ao longo de meia dúzia de anos.


1.30: Quais são os colectores mais baratos?

Consulte vários fornecedores e terá a possibilidade de comparar os custos. Mas convém ter em atenção que nem sempre o mais barato é o melhor. Deve olhar para a relação custo-qualidade. Peça ao seu fornecedor para lhe dar uma ideia de quanto vai poupar com cada sistema, e pode comparar depois os custos que vai investir e escolher o que lhe parecer melhor.


1.31: Tenho várias ofertas de colectores e preços. Como sei qual é o melhor?

Peça ao seu fornecedor para lhe dar uma ideia de quanto vai poupar com cada sistema, e pode comparar depois os custos que vai investir e escolher o que lhe parecer melhor, comparando características, garantias, assistência, credibilidade da empresa, etc.

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1.32: Quanto tempo será necessário para recuperar o meu investimento?

                Com a economia de energia proporcionada pelo aquecimento solar, tem-se tipicamente o retorno do dinheiro investido no equipamento entre 6 e 7 anos.



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1.33: O inspector das Finanças não aceitou a minha despesa dos colectores solares. O que faço?

Verifique se a factura apresentada especifica colectores solares ou sistema solar. Verifique se está abaixo do limite máximo de despesas elegíveis. Se estas duas condições se verificarem, peça a identificação do funcionário e peça para que lhe seja explicada a razão concreta da recusa. Caso necessário, apresente uma reclamação.


1.34: Eu não tenho actualmente meios ou condições financeiras para suportar o investimento, quais são as soluções de que disponho?

Poderá optar entre a aquisição de um serviço de venda de água quente, à semelhança dos serviços de abastecimento de gás natural ou de electricidade, em que a água quente solar será facturada mensalmente com base nos consumos mensais efectuados, ou então procurar crédito para a compra do equipamento.

                 Serviço de venda de Água Quente Solar

Irá brevemente estar disponível um esquema de serviço de venda de água quente que torna possível ao utilizador comprar a ÁGUA AQUECIDA fornecida pelo sistema sem ter de suportar o encargo de compra do equipamento.
 As empresas prestadoras deste serviço assegurarão, mediante contrato, o fornecimento de água quente por um período mínimo garantido (de pelo menos 6 anos). O tarifário é acordado entre o operador e o utente.

                   Crédito Bancário

A maioria das instituições financeiras oferecem crédito individual para a compra de produtos indiferenciados de consumo. De um modo geral, não existe restrição ao que é possível adquirir através de crédito pessoal, pelo que poderá solicitar crédito pessoal para a aquisição de equipamentos solares de aquecimento. Veja bem, no entanto, a taxa de juro que vai ter de pagar. Escolha bem o seu banco.

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1.35: Para eu comprar energia térmica na forma de água quente solar, tenho de deixar instalar os colectores no meu telhado?

O contrato de prestação de serviço de venda de água quente deve indicar o lugar onde ficarão colocados os colectores solares. Por isso, a localização dos colectores terá que ser acordada entre o cliente e a empresa.


1.36: E se eu depois quiser acabar com os colectores, quem paga para os tirar? E não fica a entrar água?

O contrato de prestação de serviço de venda de energia sob a forma de água quente deve especificar quem deverá suportar os custos de remoção dos equipamentos instalados. Por isso, o cliente concordará com a solução proposta antes de assinar o contrato.


1.37: Supondo que desejo no futuro instalar mais colectores, poderei fazê-lo sem ter de desmantelar o meu actual sistema?

Em princípio sim, desde que haja condições para aumentar a área de captação e o volume de armazenamento.

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1.38: O que fazer quando há riscos de congelação nos colectores?


Nos locais em que existe o risco de congelação da água no interior das tubagens e dos colectores, é recomendada a instalação de sistemas de aquecimento solar com circuito primário independente, pois permitem a utilização de fluidos anti-congelantes. Em alternativa poder-se-á adoptar uma regulação que assegure a circulação do fluido do primário sempre que a sonda instalada no campo dos colectores registe valores da ordem de zero graus. Esta circulação promove a dissipação de calor armazenado no depósito para o campo dos colectores, mas evita a formação de gelo.
Outro mecanismo de protecção consiste na recolha do fluido para um reservatório sempre que o sistema pára; é o que acontece nos países onde é proibida a utilização de anti-congelante, devido a probabilidade de contaminação da água de consumo.


1.39: Como evitar o sobreaquecimento nos colectores?

Na ausência de consumo, situação que se verifica frequentemente nos equipamentos durante o mês de Agosto, coincidentemente o mês de maior disponibilidade de radiação solar, o fluido no circuito primário do sistema solar poderá entrar em ebulição, embora a temperatura de ebulição possa ser superior a 145 ºC em sistemas com anti-congelantes. Para fazer face a esta situação, são colocadas válvulas de descarga e vasos de expansão no circuito primário. Actualmente já começam a aparecer colectores com circuitos de arrefecimento, permitindo a redução da temperatura do fluido do circuito primário.

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1.40: Quais os cuidados a ter durante a instalação do sistema?

Antes do arranque de um sistema solar, deve-se manter os colectores sempre tapados para prevenir situações de sobreaquecimento dos mesmos. É ainda aconselhável limpar o circuito hidráulico, fazendo circular água de forma a expulsar as partículas que possam ficar presas aos tubos, colectores, depósito ou filtros.


1.41: No caso de uma avaria, como devo proceder?

Contactar de imediato o fornecedor, evitando situações que ponham em causa a segurança do sistema e da garantia.


1.42: Os colectores solares não vão fazer entrar água pelo telhado?

Não. Existem várias formas eficazes de garantir que não haja infiltração de água nos telhados. A empresa instaladora deve ser qualificada.

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1.43: Os colectores solares não vão voar quando vier uma ventania?

Não. As estruturas de fixação são concebidas para cumprir os regulamentos em vigor. O seu instalador certificado tem formação para saber fazer este tipo de estruturas. Se houver problemas, ele é responsável por corrigir tudo.

 

1.44: Como fazer a integração arquitectónica de colectores solares em edifícios?

 Uma instalação solar pode envolver a colocação de alguns equipamentos em locais que eventualmente possam ficar visivelmente transformados. No entanto, é possível e é boa prática ter em conta a integração daqueles equipamentos nos locais onde se instalam, para minimizar o impacto arquitectónico.

Normalmente, um sistema solar capta o máximo de radiação solar disponível quando orientado a Sul e com uma inclinação que normalmente é a da latitude menos 5 ou 10º (em termos de energia captada por ano). No entanto, muitas vezes escolhem-se inclinações iguais à latitude mais 5 ou 10º para favorecer a captação no Inverno. Tal facto tem conduzido à instalação de sistemas em estruturas cuja a orientação e configuração não se adaptam nada à inclinação da água do telhado em que pretende inserir-se. Esta forma de proceder resulta numa má integração arquitectónica, comprometendo muitas vezes a estética do edifício.

Ora, frequentemente, a solução a adoptar pode ser a de integrar os colectores no telhado, mesmo quando não tem nem a inclinação nem o azimute ideais.              

É de notar que não se devem deixar de cumprir as seguintes duas regras básicas:

Quanto mais desviado se estiver do azimute zero, menos inclinados devem ficar os colectores.

Não se devem usar azimutes em módulo superiores a 60º.

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1.45: Estou interessado em adquirir um sistema solar de AQS, porém resido num prédio em condómino. Existe actualmente alguma solução para mim?

Tecnicamente é possível. No entanto, o primeiro passo é falar com os outros condóminos sobre esta possibilidade pois, se todos aderirem, a solução será mais simples.
Os sistemas são seleccionados em função das necessidades de água quente do utilizador e do espaço físico disponível para instalação.
Para sistemas que sirvam mais do que um utilizador, consulte um projectista certificado.


1.46: O que devo fazer para preparar a casa que estou a construir de forma a mais tarde poder optar por colocar energia solar para aquecer água?

Contacte o seu arquitecto e um projectista. O arquitecto, se não souber o que fazer, poderá contactar com uma ou mais empresas da especialidade. Ao adoptar esta solução durante a fase de construção terá benefícios financeiros e estéticos.

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1.47: Posso por os colectores num sítio qualquer?

                 Não. Há regras a respeitar. Os colectores devem ser instalados nos locais virados a Sul e não devem ter sombras. Os colectores devem ficar instalados o mais próximo possível do armazenamento/consumo. Contacte um instalador acreditado.


1.48: Só posso por os colectores no telhado?

 Não. Há outros locais possíveis (terraços, locais livre de sombras e sempre o mais próximo do armazenamento/consumo) que deverão ser avaliados por um técnico qualificado.


1.49: E se o meu vizinho construir uma casa que faça sombra nos meus colectores?

Ao instalar o seu sistema solar tenha sempre em conta que possibilidade existe de, no futuro, virem a ser construídos outros edifícios que provoquem sombras nos colectores solares. Tente adaptar a localização do campo de colectores à informação que recolher. Consulte a sua Câmara Municipal. Infelizmente ainda não há uma lei em Portugal que lhe garanta o acesso ao sol, mas sabe-se, para um dado local, nos PDMs, o que poderá vir a ser construído nos terrenos a Sul do seu. Terá que se informar na Câmara.

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1.50: Quais são as medidas actuais para a área do solar térmico que me asseguram confiança na qualidade do equipamento e do serviço prestado?

Existe um programa nacional de certificação de equipamento e de profissionais ligados ao sector. 
O Estado impõe como condição para o financiamento de Sistemas Solares Térmicos que estes sejam instalados com uma garantia total de, pelo menos, 6 anos.
No caso de não recorrer a subsídios, aconselha-se que peça a mesma garantia ao seu fornecedor. Os instaladores certificados só trabalham com equipamentos certificados.


1.51: O que é isso de colectores com garantia de 6 anos?

Os colectores têm garantia total de 6 anos. É a garantia dada pelo fabricante / instalador contra defeitos de fabrico, de montagem e avarias em condições normais de utilização.

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1.52: O que faço se o vendedor não me quiser dar a garantia de 6 anos?

 Não compre! Consulte mais fornecedores. Se o vendedor estiver na lista dos instaladores certificados, apresente queixa na ADENE ou na DGGE.


1.53: O que é isso de colectores com garantia de qualidade?

São colectores certificados que foram ensaiados num laboratório acreditado e em que a Entidade Certificadora faz um acompanhamento ao sistema de fabrico de modo a garantir que o produto que é colocado no mercado tem as mesmas características de qualidade do que foi ensaiado em Laboratório.

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1.54: Estes equipamentos carecem de grandes e dispendiosos trabalhos de manutenção?

NÃO. No entanto como para qualquer equipamento, é conveniente realizar manutenções periódicas, podendo assim prolongar os anos de vida do sistema. Uma boa ideia é fazer um contrato de manutenção com um instalador credenciado após o prazo de garantia. No sistema actual, quando compra o sistema tem garantia de 6 anos em que o instalador lhe faz uma manutenção adequada durante esse tempo. O custo deste serviço é acordado quando compra o colector.


1.55: Como sei se um instalador é competente?

Pelas referencias, curriculum, certificados, etc. Se é um instalador certificado, pode ter confiança nele, pois tem um curso e demonstrou que sabe fazer a montagem deste tipo de instalações.


1.56: Que garantia tenho que os colectores solares vão funcionar?

Os fornecedores / instaladores oferecem períodos de garantia superiores aos oferecidos pelos fornecedores de equipamentos equiparados, e ninguém oferece uma garantia para perder dinheiro se tiver que compor ou substituir equipamentos avariados.

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1.57: Qual é a quantidade de Energia Solar de que posso dispor para aproveitamento energético?

A intensidade da radiação recebida nas camadas superiores da atmosfera tem um valor médio de aproximadamente 1373 W/m2. Este valor é utilizado como referência, sendo designado por constante solar. Do total da radiação incidente, aproximadamente 30% é reflectida para o espaço e 70% é absorvida pela Terra.

 A radiação recebida em cada ponto do planeta não é constante já que depende de diversos factores, nomeadamente da época do ano, da latitude do lugar, das condições atmosféricas e da altitude, (a variação é da ordem de 3,3% durante o ano devido à variação da distância Terra - Sol, e de 1,5% devido à própria actividade solar).

Num dia normal, com o céu limpo, a radiação global máxima que chega finalmente à superfície da Terra varia entre 960 a 1000 W/m2 .

 Em Portugal, a disponibilidade do recurso solar é elevada, situando-se bem acima da média Europeia (o número médio anual de horas de Sol é em Portugal de aproximadamente 2500 horas). Ao contrário do que é comum pensar-se a variação da radiação solar útil entre o Sul e o Norte de Portugal (aproveitada para aquecimento de águas) não é tão significativa, cifrando-se em 18% entre o Porto e Faro.

A título ilustrativo, em Lisboa, num plano inclinado e virado a sul, o valor médio diário de potência da radiação solar global é 414 W/m2.

 A quantidade de energia solar que é possível captar depende do tipo de aplicação e do nível de consumos em função dos quais será feito um dimensionamento adequado da área colectora total (número de colectores instalados), que permitirá a produção da energia térmica necessária ao consumo de água quente, ao longo de todo o ano.

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1.58 Quanto é que me vai custar um sistema solar para a satisfação dos meus consumos de água quente?

O custo de um sistema solar dependerá da sua dimensão e da dificuldade / facilidade de instalação que, por sua vez, depende de diversos factores, nomeadamente do números de utilizadores, do nível de consumos, do tipo de utilização, da intensidade e disponibilidade da radiação solar no local, etc..

 O custo base de um sistema solar para uma habitação unifamiliar de 2 pessoas é, para um sistema de termossifão de 1700€.

Deverá contactar um instalador certificado para pedir orçamento e seleccionar o equipamento mais ajustado ás suas necessidades.

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