(Energia Solar Térmica)
A aplicação destes tipos de Energias Renováveis tem elevado interesse na região do Algarve. O aproveitamento destas energias no sector dos edifícios, quer na habitação quer em edifícios de serviços pode conduzir a uma redução sensível do consumo neste sector.
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Sol e a radiação solar
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O Sol é a estrela do nosso sistema solar, situado a cerca de 150
milhões de quilómetros da Terra, e fornece energia ao nossa planeta sob a forma de
radiação com uma intensidade média de 1362 W/m2. A radiação solar ao atravessar a atmosfera terrestre sofre absorções e reflexões. Parte da radiação solar que chega à atmosfera é reenviada para o espaço. No final, apenas cerca de 47% da energia que atingiu a atmosfera é absorvida pela Terra, ou seja cerca de 640W/m2. |
| Como obter energia térmica a partir da radiação solar (energia solar térmica) | Energia térmica (sistemas activos) pode ser obtida captando a radiação solar num superfície que aquece ao absorver a radiação ou reflectindo a radiação para um ponto onde se concentram os raios solares reflectidos. |
| É possível obter energia eléctrica a partir de energia solar térmica | Energia eléctrica pode ser produzida em centrais que utilizam como fonte de calor a radiação solar. Nestas centrais existe uma torre receptora que recebe os raios reflectidos por espelhos sempre orientados para o sol (heliostatos)e é arrefecida por um sal liquefeito. O sal é bombado dum depósito "frio" a cerca de 290ºC para a torre e daí segue para o depósito "quente" a 565ºC. Este sal é utilizado para produzir vapor de água a 540ºC num gerador de vapor. Este vapor é utilizado para accionar as turbinas da central, à semelhança do que ocorre noutros tipos de centrais térmicas. |
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Aproveitamento de energia solar térmica Aquecimento de águas sanitárias através de 44 painéis solares instalados na cobertura do Pavilhão Gimnodesportivo de Tavira, com uma superfície colectora de 97 m2 e sistema de acumulação. O sistema é auto-suficiente durante o periodo de Maio a Setembro. |
Que tipos de soluções práticas existem?
Nota histórica
O recurso à energia solar para fins de aquecimento e secagem em particular de cereais e peixe, tem vindo a ser efectuado desde há muitos séculos.
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Cetárias romanas de pequena
profundidade (menos de 50 cm) para salga de peixe e produção do garum (pasta de peixe).
Consistem em tanques retangulares onde o peixe ficava a salgar e a secar, provavelmente
parcialmente ao Sol. As açoteias das casas típicas algarvias serviam para secar fruta e peixe. |
| Existem diferentes tipos de soluções activas para o aproveitamento da energia solar térmica. Alguns dos exemplos mais comuns: | |
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Colector solar para aquecimento indirecto de águas sanitárias - sistema com aquecimento de apoio. Normalmente este sistema apenas permite o aquecimento parcial da água sanitária, pelo que é instalado um sistema complementar de aquecimento (caldeira. p.e.). O sistema pode ser de termosifão ou de circulação forçada. |
Colector solar acoplado a sistema frigorífico da absorção para arrefecimento ambiente. A água aquecida no colector serve como fonte de calor ao gerador do sistema de absorção. Os sistemas de absorção usuais utilizam misturas de água-amoníaco (OH2-NH3) ou brometo de lítio-água (LiBr-OH2). |
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Combinação de colector solar e bomba de calor para produção de águas quentes para aquecimento ambiente e de águas sanitárias. |
| O rendimento dum colector solar decresce linearmente com a temperatura de extração (temperatura do fluido à saída do colector). | |
Para informação adicional escolha:
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| Aproveitamento
passivo da radiação solar
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O calor resultante da radiação solar pode ser aproveitado par o aquecimento de edifícios sem necessidade de recorrer a sistemas activos que consomem energia. Este aproveitamento é conseguido através da arquitectura do edifício combinando correctamente o aproveitamento dos raios solares ao longo do dia e do ano, a acumulação de calor na estrutura, o controlo do fluxo de calor através da estrutura do edifício e a ventilação natural. |
| Como aquecer sem recorrer a sistemas activos | O aquecimento é obtido à custa da radiação solar, permitindo a incidência dos raios solares sobre uma massa (o corpo acumulador, geralmente paredes ou chão no interior do edifício). Um maior ou menor aquecimento é conseguido à custa duma variação do sombreamento. A acumulação do calor obtida pela absorção da radiação solar, permite armazenar o calor e utilizá-lo posteriormente quando é necessário. |
| Como arrefecer sem recorrer a sistemas activos | O
arrefecimento é obtido através da ventilação natural, evaporação e da radiação
nocturna. A ventilação natural, aproveitando os ventos incidentes e as diferenças de pressão do ar resultantes das diferenças de temperatura, permite o arrefecimento sempre que o ar exterior se encontra a uma temperatura inferior à temperatura pretendida. |
| O aproveitamento da radiação nocturna permite o arrefecimento por radiação da envolvente do edifício, em particular o da sua cobertura. Nas noites de céu limpo, a perda por radiação pode ser elevada. | |
| O arrefecimento evaporativo permite obter um abaixamento da temperatura (seca) do ar à custa dum aumento da sua humidade. Este arrefecimento é conseguido fazendo passar o ar através duma superfície molhada (repuxos, lâminas de água). O calor necessário para a evaporação da água é retirado do ar, arrefecendo-o. | |
| Arquitectura bioclimática e arquitectura solar passiva | A arquitectura solar passiva baseia a construção do edifício em
técnicas como o aquecimento pelos ganhos solares, a ventilação natural e o
aproveitamento da inércia térmica. A arquitectura bioclimática tem ainda em conta
aspectos adicionais, biológicos e climatológicos, utilizando a vegetação como forma de
sombreamento, aproveitando ventos dominantes para a ventilação natural. A arquitectura solar passiva tem vindo a ser praticada desde há varios séculos, sendo geralmente exemplos de aplicações deste tipo as casa típicas das diferentes regiões. Actualmente as técnicas solares passivas foram aperfeiçoadas, sendo possível, pela sua aplicação, poupanças energéticas da ordem de 60% em relação a habitações construídas sem cuidados especiais. |
| O calor pode ser captado e acumulado de forma passiva | Utilizando lagos solares é possível acumular grandes quantidades de
calor provenientes da radiação solar. A quantidade de sais dissolvidos na água aumenta com o aumento de temperatura. Alguns sais dissolvidos na água permitem eliminar a expansão desta com o aumento de temperatura. Desta forma é possível obter uma variação de temperatura, conjuntamente com uma variação de concentração de sais dissolvidos, sendo a temperatura e a concentração menores à superfície da água e máximas no fundo da lagoa. A energia da radiação solar absorvida pela água e pelo fundo da lagoa fica assim retida na água, sendo possível obter temperaturas no fundo da lagoa próximas de 100ºC. |
Nota histórica
A construção tradicional algarvia é um exemplo de arquitectura solar passiva. Casas térreas com paredes espessas, telhado rosa seco e recuado, deixando à frente um terraço (a açoteia), paredes brancas reflectindo o Sol. As açoteias eram construídas com abóbada ou sobre travejamento de madeira. As janelas e portas não muito amplas eram pintadas de cores vivas e possuem normalmente portadas de madeira.
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Casa
típica Algarvia Um exemplo de arquitectura solar passiva. Notar a cor clara, a sua forma compacta, directamente assente no solo e a protecção das janelas. |
| Existem diferentes tipos de soluções passivas para o aproveitamento da energia solar térmica. Alguns dos exemplos são: | |
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Aproveitamento da radiação solar por ganhos directos - o Sol incide directamente no espaço a aquecer. É o método mais simples, existente em todos os edifícios correntes. |
Aproveitamento da radiação solar por ganhos indirectos - o Sol não incide directamente no espaço a aquecer, mas sim numa massa acumuladora. Exemplos de técnicas de ganho indirecto são a parede Trombe e os tubos de água. |
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Janelas activas - regulação do sombreamento, captação de calor da dupla envolvente e ventilação natural. O Sol incide na fachada aquecendo o espaço de ar exterior e por convecção vai aquecer o espaço anexo e outras salas. A protecção solar, situada na lâmina de ar interior, é regulável. |
Para informação adicional escolha:
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