Componentes Essenciais de Coletores Solares Térmicos

Absorvedor

O absorvedor é onde a energia do sol é convertida em calor. Este calor é transferido por condução para os dutos e, em seguida, para o fluido de trabalho que passa pelas placas por convecção. O absorvedor é composto de folhas finas (0,3 - 0,5 mm), geralmente de alumínio ou cobre, que absorvem a radiação e a transmitem aos tubos. Estes tubos têm um diâmetro inferior a 1 cm, embora, dependendo da distribuição, possam ser unidos a outros com cerca de 2 cm de diâmetro. O material de fabricação é geralmente aço inoxidável ou cobre.

Os tubos devem ser distribuídos uniformemente pela superfície a uma distância não muito grande entre eles (80-120 mm). Eles devem ser projetados para ter uma pequena perda de carga, para evitar o aumento dos custos no sistema de bombeamento. A face exposta ao sol recebe um revestimento para melhorar as condições de absorção de energia. Os tratamentos mais comuns são pintura preta, com tintas especiais, ou tratamento de superfície seletivo. Em tratamentos recentes, a absorção é ligeiramente inferior à da tinta preta, mas reduzem significativamente a taxa de emissão. Atualmente, existem equipamentos com os dois tipos de tratamentos.

Cobertura Transparente

As funções da cobertura transparente são proteger o absorvedor e o isolamento das condições externas, auxiliar no isolamento e permitir a passagem da radiação incidente (ondas curtas), impedindo que a radiação emitida pelo absorvedor (comprimentos de onda longos) escape. A cobertura deve ser transparente aos comprimentos de onda curtos e opaca aos comprimentos de onda longos. Assim, a radiação emitida pelo absorvedor reflete no interior do coletor, produzindo um efeito estufa.

Isolamento Térmico e Vedações

O objetivo do isolamento térmico é reduzir as perdas por condução. O isolamento térmico é colocado na parte traseira e nas laterais. O material deve ter boa resistência a altas temperaturas e baixa condutividade térmica. Os materiais mais utilizados são:

• Fibra de vidro
• Lã de vidro
• Lã de rocha

As vedações são utilizadas nas junções da estrutura, da cobertura transparente e dos tubos. São submetidas a altas temperaturas (até 180 ºC) e a cargas mecânicas significativas. O material mais utilizado é o EPDM.

Estrutura (Caixa/Carcaça)

A estrutura é o invólucro do coletor, protegendo-o contra danos mecânicos e umidade. É geralmente fabricada em alumínio, ligas de aço, fibra de vidro ou chapa de aço inoxidável.