Entenda como funciona o aquecedor solar de água para a indústria

As indústrias alimentícias, têxteis, laticínios e de vários outros seguimentos, utilizam água quente em seus processos produtivos, o que resulta em grande custo com eletricidade ou outras fontes de calor como gás ou lenha. Neste contexto, o aquecedor solar de água funciona como um redutor de despesas e recursos naturais.

A indústria é um setor com grande necessidade de consumo de energia. Proporcionar abastecimento energético eficiente para esse segmento pode ser um grande desafio. É nesse cenário que o aquecedor solar de água surge como uma alternativa sustentável e econômica.

O setor industrial é exigente em termos de qualidade e confiabilidade dos sistemas. Por isso, é importante oferecer bons produtos, garantindo que a água quente possa ser usada em vestiários, refeitórios, processos fabris, entre outros. O retorno financeiro pode variar de 2 a 5 anos.

Continue a leitura e entenda como funciona esse sistema aplicado à indústria!

Benefícios do aquecedor solar de água

A demanda pela utilização de fontes de energia renováveis vem crescendo a cada ano, visando a sustentabilidade do empreendimento e dos processos produtivos. O sistema solar térmico é uma fonte energética limpa e reaproveitável. Dessa forma, é possível descentralizar sua produção e proporcionar economias significativas.

Com a redução na necessidade de gerar aquecimento elétrico da água, os aquecedores ajudam a diminuir os picos de demanda de energia e reduzem as despesas operacionais. Os sistemas praticamente não exigem manutenções, gerando ainda mais economia.

Componentes do sistema

Os sistemas de aquecimento solar de água apresentam, basicamente, dois componentes principais: o coletor solar — ou placas solares — e o reservatório térmico. Confira, a seguir, as especificações de cada um.

Coletor solar

São os responsáveis pela coleta e absorção da radiação solar e pela transferência desse calor para a água.

Um bom coletor solar deve ser produzido com material resistente e de qualidade.

Uma característica importante para um coletor é que ele tenha uma boa vedação, para evitar a entrada de água e a consequente degradação dos seus componentes internos, e também evitar a saída de calor, garantindo maior eficiência.

Além disso, é importante que haja uma boa condutividade de calor da aleta para a serpentina, potencializando o aquecimento da água.

A classificação do Selo Procel indica é um bom indicativo para a escolha de coletores solares eficientes.

Reservatório térmico

Na indústria, geralmente são usados reservatórios de grande porte, ou seja, que armazenam mais de mil litros de água.

Optar por um modelo que possua porta de inspeção é uma ótima dica, pois assim é possível realizar manutenções preventivas que aumentam a durabilidade do equipamento.

Além disso, os modelos fabricados com tanque interno em aço inox 316 L e com pintura interna em epóxi garantem proteção extra contra corrosão.

Funcionamento

Os raios solares passam através do vidro do coletor e são absorvidos pelas aletas. Esse calor é transferido para a água em circulação nas tubulações e, em seguida, ela é conduzida para o tanque de armazenamento.

Os reservatórios térmicos, por sua vez, são responsáveis por guardar a água aquecida. Dessa forma, toda a água quente fica disponível para o consumo sem grandes perdas de temperatura.

Nos sistemas de grande porte, uma grande quantidade de coletores solares são utilizados e muitas vezes, os reservatórios térmicos precisam ser instalados no solo, devido ao seu peso excessivo. Nesse caso, a tradicional circulação natural por termossifão não pode ser utilizada e são instadas bombas para a circulação forçada nos coletores.

A circulação forçada consome uma quantidade muito baixa de energia elétrica, se comparado à quantidade que seria utilizada para aquecer toda a água, além disso, por contar com controladores de temperatura, esse sistema é extremamente eficiente, garantindo melhor aproveitamento da energia solar.

Outro ponto importante do aquecimento solar para fins industriais é o sistema de apoio, usado para manter o aquecimento da água durante os dias nublados ou chuvosos. Esse sistema pode ser elétrico ou a gás, por exemplo, com controle automático de acionamento.

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O aquecimento solar é capaz de produzir água quente em grandes volumes e com temperaturas estáveis na maior parte do ano. Além disso, a  implementação de projetos de eficiência energética utilizando também outras fontes de energias renováveis, ajudam o meio ambiente e pode gerar uma grande economia para o setor — chegando a R$ 4 bilhões por ano.

Uso do aquecedor solar de água em indústrias

O Brasil é um país que apresenta altos índices de insolação e uma vasta diversidade no seu parque industrial, o que resulta em um considerável potencial de utilização de aquecedores solares de água nos processos fabris. Geralmente, as indústrias utilizam água aquecida de baixas temperaturas até a margem de 200°C, de forma direta ou para preaquecer outros processos que exigem valores mais elevados.

É possível destacar que muitos pesquisadores apontam que, das energias alternativas renováveis, a solar tem o maior potencial para abastecer as indústrias, devido à natureza e as temperaturas da água exigidas nos processos produtivos. As aplicações que mais são favorecidas são as que apresentam temperaturas relativamente baixas, como até 100°C, representando a maior parte do setor.

Como o aquecedor solar de água ajuda na indústria

A importância da energia para a continuidade das atividades industriais é muito grande, principalmente em setores da construção, mineração, agricultura e manufatura. Por isso, a escassez desse recurso, associada aos elevados custos e impactos ambientais negativos, tem levado os pesquisadores e empresários a buscar formas alternativas, como a conversão de energia solar em energia elétrica.

Porém, nos processos industriais que utilizam água quente, o mais indicado é a utilização de aquecedores solares, com a escolha do sistema dependente da temperatura de trabalho. Na indústria de laticínios, por exemplo, os procedimentos de pasteurização, esterilização e água de alimentação das caldeiras geralmente requerem temperaturas próximas a 80°C, facilmente alcançadas por esse sistema.

Gráfico da demanda de calor nas indústrias

Para indústrias que utilizam fluidos com temperaturas acima de 100°C é possível utilizar outros equipamentos para captação da energia solar, como é o caso das calhas parabólicas, linear de fresnel ou disco parabólico.

Gráfico de aquecedores solares industriais para altas temperaturas

Como empresários podem se favorecer com o seu uso

Com relação à viabilidade econômica, o cálculo baseia-se no valor do tempo de retorno, também conhecido como pay-back, que deve ser menor do que o período de vida útil do equipamento. Quanto maior a economia consequente dessas práticas, comparativamente ao consumo de energia convencional, melhores serão os resultados, minorando o prazo para recuperar o investimento.

Um ponto que deve ser levado em consideração é o potencial de externalidade positiva, tanto ambiental como social. O uso dessa tecnologia reduz a poluição e a produção de gases de efeito estufa, diminui a necessidade de transmissão de energia e gera novas ocupações na área de energia renovável. Além desses fatos, os incentivos governamentais para o uso de fontes renováveis são maiores.

Setores que se beneficiam da utilização de aquecedor solar de água

Ao longo deste artigo, discutimos sobre o uso do aquecedor solar de água em indústrias, os principais componentes desse sistema e quais são os benefícios resultantes da sua aplicação. No entanto, é importante explicarmos um pouco mais sobre os setores que mais se beneficiam dessa prática, para exemplificar a forma como essas vantagens são extraídas.

Pensando nisso, separamos uma lista com as principais áreas industriais e de serviços que fazem uso do sistema de aquecedor solar de água. Confira!

Indústria alimentícia

Neste setor, grandes volumes de água quente são utilizados para higienização, associada a limpeza de equipamentos e alimentos que serão processados. Sendo assim, as fábricas de vinho e de cerveja usam esse tipo de tecnologia, garantindo que a levedura utilizada não seja contaminada por micro-organismos prejudiciais.

Nas fábricas de alimentos em conserva, a preparação de carnes, vegetais e outros itens se dá por meio de escaldamento e pré-cozimento, necessitando de grandes quantidades de água quente.

Agroindústria

A grande produção de leite do Brasil é acompanhada por um alto rigor dos padrões sanitários, obrigando a indústria de laticínios a utilizar grandes volumes de água quente nos processos de pasteurização, esterilização de equipamentos e secagem.

Os setores de avicultura e suinocultura também se beneficiam desse sistema, principalmente no uso de água quente para a higienização dos criadouros e abatedouros, além da limpeza da carne e dos locais de armazenamento.

Cozinhas industriais e padarias

Os altos padrões de qualidade de higiene requisitados por esse setor industrial também requerem uma utilização de água a altas temperaturas, pois qualquer tipo de contaminação traz resultados catastróficos em questão de saúde pública. Por isso, a água quente é empregada na higienização de pratos, copos, xícaras e talheres que são utilizados no dia a dia.

A produção de pães e bolos, por exemplo, requer demandas altas de energia, o que tem inclinado muitos padeiros para a adoção do uso da energia solar, além de serem mais sustentáveis ambientalmente.

Hotéis

No setor hoteleiro, os equipamentos que mais gastam energia elétrica são os de ar-condicionado e os sistemas de aquecimento, geralmente utilizados para banho e piscina. Por isso, o uso dos aquecedores solares de água diminui o valor pago no fim do mês, além de conferirem selos de eficiência energética e sustentabilidade ambiental, usados como vantagem de mercado.

Sobretudo, as empresas vêm se aproveitando das novas fontes energéticas para ganharem destaque no mercado. O uso de aquecedor solar de água na indústria é determinado em função do setor e do tipo de atividade empregada, com grande potencial de utilização no Brasil. Os segmentos de alimentos e agroindústrias, por exemplo, obtêm vantagens competitivas com a adoção desse sistema.

Você ainda tem algum questionamento sobre o uso de aquecedor solar de água em indústrias? Entre em contato conosco para conhecer nossos serviços e tire todas as suas dúvidas!

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