Entenda a diferença entre os tipos de aquecedores

O conceito de sustentabilidade vem recebendo ampla atenção em diversos ramos da sociedade nos últimos anos. Com isso, a utilização de sistemas alternativos de energia está cada vez mais recorrente. Hoje em dia, já existem vários tipos de aquecedores solares, por exemplo.

Acontece que os modelos não apresentam os mesmos resultados: são sempre satisfatórios, porém, alguns são mais adaptados para certas necessidades do que outros. Em se tratando de aquecedor solar para indústria, entender as diferenças entre os tipos de equipamentos existentes é importante para ter o melhor retorno possível.

Neste post, abordaremos diversos pontos que diferenciam os dois principais modelos de aquecedores — o coletor solar plano e o a vácuo. Acompanhe e entenda!

Histórico de uso

O sistema de aquecimento por meio do sol já era utilizado desde o fim do século XIX. Naquela época, ficou comprovado que essa forma de gerar energia era mais proveitosa do que o consumo de carvão ou madeira queimada.

O uso residencial foi bem expressivo, uma vez que a eletricidade ainda era muito cara. No entanto, a energia solar começou a cair em esquecimento no início do século XX com a descoberta de reservatórios subterrâneos de gás natural e petróleo.

A grande disponibilidade desses recursos fez com que houvesse um barateamento da energia gerada por combustíveis fósseis, e os aquecedores solares ficaram de lado. Nas últimas décadas, as discussões acerca de sustentabilidade e dos impactos do uso de fontes não renováveis começaram a crescer.

Então, as chamadas energias limpas passaram a ganhar força e popularidade, inclusive a solar. Mais que isso: se até algum tempo atrás essa opção era empregada apenas em grandes construções, hoje há até projetos de moradia popular que incluem esses sistemas e opções acessíveis de financiamento solar.

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Os benefícios dos aquecedores solares?

O sol é uma forma de energia renovável, limpa e inesgotável — ou seja, não agride o meio ambiente. Além disso, o Brasil é um país com incidência solar significativa durante o ano todo. Desse modo, há uma grande eficiência em sistemas de aquecimento de água que utilizam essa fonte.

Por esse mesmo motivo, a moradia fica abastecida com água quente por meio de um sistema mais econômico do que o de energia elétrica ou de gás encanado, por exemplo. O resultado é que os gastos com a conta de luz têm grande redução — isso justifica o investimento inicial, que traz rápido retorno.

Outro fator a se considerar é que a implantação desse tipo de sistema em residências gera uma valorização do imóvel a longo prazo. Afinal, cada vez mais as pessoas estão engajadas com a questão ambiental e valorizam alternativas menos agressivas, sem contar na economia proporcionada pelos aquecedores.

A única parte que pode ser considerada negativa é que, em dias chuvosos ou nublados, o equipamento não consegue captar muito bem os raios solares. Contudo, não pense que o morador ficará sem água quente: os aquecedores já vêm com um sistema auxiliar (normalmente elétrico) que é acionado automaticamente nesses casos.

Os dois principais tipos de aquecedores: a vácuo e coletor solar plano

O primeiro é aquele conhecido pela maioria das pessoas, em que são instaladas placas escuras no teto ou na área da construção. Eles já são utilizados no Brasil há muito tempo e já existem vários fabricantes nacionais. Em relação aos de tubo a vácuo, é uma tecnologia importada e seu ponto negativo fica por conta da estética.

Porém, os especialistas os consideram uma melhor opção para regiões onde o clima é mais frio — por isso, são os mais utilizados na Europa. Independentemente do coletor solar utilizado, é necessário utilizar um reservatório térmico para manter a água aquecida para uso posterior.

Confira, agora, alguns detalhes das principais diferenças entre os tipos de aquecedores.

Como funcionam?

Coletor solar plano

O coletor solar plano é o tipo mais utilizado e vendido no Brasil, e é um produto já validado e testado por milhares de brasileiros. Atualmente, existem dezenas de indústrias nacionais especialistas na fabricação desse produto. Basicamente, ele é composto de 4 grandes partes.

Serpentina e aleta

A serpentina normalmente é de cobre (mais eficiente) ou de aço inox (mais resistente ao congelamento causado por geadas). Já as aletas são produzidas em alumínio e são fixadas à serpentina — as formas mais comuns de junção dos dois itens são por meio das aletas em ômega e as soldadas por ultrassom.

Ao conjunto serpentina e aleta, dá-se o nome de placa absorvedora, que deve receber uma pintura especial, a fim de aumentar a absorção da energia solar. Ao receber a energia do sol, a placa se aquece e transfere esse calor para a água que circula dentro da serpentina.

Isolamento térmico

O isolamento térmico é um item extremamente importante para a eficiência do coletor solar. Uma vez que a placa absorvedora está aquecida, um bom coletor solar deve garantir que a maior parte desse calor seja transferido para a água.

Dessa forma, o isolamento térmico é responsável por diminuir as perdas térmicas da placa absorvedora, e como os coletores são instalados em cima de telhados, o maior “ladrão” de temperatura é o vento.

Sem um bom isolamento, todo o calor absorvido pela placa absorvedora será perdido. Sendo assim, os materiais mais utilizados para isolamento térmico dos coletores solares planos são: lã de pet, de vidro, de rocha e poliuretano expandido.

Caixa externa

A caixa externa é importante para proteger o isolamento térmico e a placa absorvedora. Normalmente, ela é produzida em alumínio, protegendo-a contra corrosões e aumentando a sua vida útil.

Cobertura

A cobertura do coletor solar plano deve ser feita de um material que facilite a entrada dos raios solares e dificulte a sua saída, e por isso, o mais utilizado é o vidro — que pode ser liso ou temperado.

Por dificultar a saída dos raios solares, a cobertura gera um “efeito estufa” dentro da caixa externa. Quando um vidro quebra, perde-se esse efeito estufa e, consequentemente, diminui-se drasticamente a eficiência do coletor.

Aquecedor solar a vácuo

Uma vez entendido o funcionamento de um coletor solar plano, fica extremamente simples entender o funcionamento de um coletor solar a vácuo. Também chamado de módulo, ele é composto por tubos a vácuo, que se agrupam em apenas um item junto a diversas partes de um coletor solar plano: serpentina, aleta, isolamento térmico, caixa externa e cobertura.

O tubo a vácuo tem duas camadas de vidro. O tubo externo funciona como a caixa externa e a cobertura, ou seja, protege os componentes internos do produto e dificulta que os raios solares que entraram saiam do tubo. Entre ele e o tubo interno, existe uma camada de vácuo atuando como isolamento térmico.

O tubo interno funciona semelhante a aleta e a serpentina, portanto, esse tubo é pintado utilizando uma tinta seletiva e o calor absorvido é transferido para a água que circula dentro dele.

A grande vantagem dos tubos a vácuo é o excelente isolamento criado pelo vácuo comparado com os materiais utilizados pelo coletor solar plano.

Você se lembra das aulas de física sobre o calor? Ele é transmitido por meio da movimentação das partículas, e sem elas o calor não “vaza”. É exatamente esse o mecanismo dos tubos: em vez de isolar o calor com algum material, eles isolam com o vácuo, aumentando o rendimento do sistema.

Outra vantagem é a ausência de metais, o que evita problemas causados por corrosão. Já uma desvantagem dessa tecnologia é que não existe uma indústria nacional — ou seja, todo o mercado é abastecido por produtos importados, geralmente da China.

Por se tratar de uma tecnologia nova no Brasil, ainda não existe histórico de vida útil desses equipamentos. Portanto, caso ocorram problemas, pode-se ter problemas ao acionar a garantia.

Aquecedor solar a vácuo acoplado

Apesar de fazer a comparação entre o aquecedor solar plano e o a vácuo, existe outro modelo entre os tipos de aquecedores: o acoplado, que é um equipamento de uso simples e eficiente. Ele é um modelo mais avançado do sistema a vácuo e pode ser instalado em qualquer tipo de telhado.

O que o diferencia do aquecedor solar a vácuo simples é que os coletores são acoplados diretamente no reservatório de água. Por causa disso, esse modelo é, certamente, o mais barato entre os aquecedores solares a vácuo.

As vantagens de cada modelo de aquecedor

A principal vantagem dos coletores solares planos é o seu custo-benefício devido ao preço de aquisição relativamente baixo (se comparado com outros tipos de coletores) e seu investimento, que se faz valer pelo seu retorno financeiro na economia da conta de luz.

Outra grande vantagem é ser um produto produzido por indústrias brasileiras — ou seja, o acesso à garantia e assistência técnica é mais fácil. Já os aquecedores a vácuo, tanto o coletor quanto o acoplado, se caracterizam por serem sistemas mais desenvolvidos.

O tubo de vácuo é mais resistente a baixas temperaturas, e por apresentar um melhor isolamento térmico, consegue atingir temperaturas mais altas que o coletor solar plano. Esses produtos são importados, geralmente da China e, portanto, é importante verificar muito bem a marca que será adquirida. Além de existir diversas qualidades, o acesso à garantia pode ser mais difícil, caso não seja escolhido um bom fornecedor.

Critérios para escolher entre um e outro

Na hora de comprar seu equipamento, a escolha do modelo depende da finalidade do uso da água aquecida. Com o coletor solar plano, a água geralmente atinge temperaturas entre 60 e 80ºC, o que é suficiente para um bom rendimento e seguro para o uso doméstico, já os coletores solares de tubo a vácuo são excelentes para processos industriais, onde a água precisa ser entregue em altas temperaturas, entre 70 e 90ºC.

Outro fator que pode ser considerado é o clima do local onde serão instalados os coletores. Para climas muito frios, os coletores solares a vácuo são mais eficientes, devido ao bom isolamento térmico, enquanto que para os climas quentes, os coletores solares planos se equiparam em eficiência e custam mais barato, sendo assim, mais vantajosos.

Portanto, para escolher entre os tipos de aquecedores, primeiramente deve-se analisar a finalidade do consumo de água quente, o clima do local onde será instalado e o custo-benefício. Após esse estudo, você terá plenas condições de escolher entre um sistema que utiliza coletor solar plano ou um sistema de tubo a vácuo.

Cuidados com os aquecedores

Os aquecedores solares costumam ter longa durabilidade — que varia entre 15 e 20 anos. Para alcançar essa vida útil e manter o rendimento, no entanto, é necessário cuidar bem dos equipamentos. Algumas recomendações são:​

  • lave os vidros dos coletores pelo menos duas vezes ao ano. Esta limpeza deve ser feita em um horário onde os coletores estejam mais frios, como por exemplo, no início da manhã;
  • drene a água do sistema no mínimo uma vez por ano para eliminar as impurezas acumuladas na tubulação.

Novidades no mercado de aquecedores

Agora que você já conhece os principais tipos de aquecedores, veja também algumas novidades do setor.

Concentradores solares

O chamado concentrador solar é um dispositivo que consegue catalisar uma quantidade maior de energia do sol para converter em calor. Seu princípio parece bastante com o de uma lupa: com o uso da superfície espelhada, é possível direcionar a reflexão dos raios para onde interessa: o coletor.

Atualmente, já existem dois tipos de concentradores sendo comercializados:

  • parabólico cilíndrico: tem uma curvatura específica (bidimensional) que consegue catalisar a energia e proporcionar a geração de calor até 200 ou 300 ºC;
  • paraboloide da revolução: tem dupla curvatura (tridimensional) e permitem o alcance de temperaturas até 3000 ºC.

A principal procura dos concentradores solares está no segmento industrial devido ao seu grande potencial de geração de calor. Por exemplo, um dos usos desse equipamento que têm se popularizado é o de dessalinização da água do mar, já que a alta temperatura contribui com o aceleramento do processo de destilação.

Coletores solares para piscinas

Também há tipos de aquecedores solares voltados especificamente para piscinas, que são indicados em moradias, academias e para fins médicos (fisioterapêuticos) etc. Os modelos mais tradicionais são feitos em polipropileno, o que garante grande resistência aos produtos químicos usados para a limpeza das piscinas.

Os coletores para aquecimento de piscina são muito diferentes dos coletores do aquecedor solar residencial. As principais diferenças são:

– O material de fabricação: Os coletores solares de piscina não podem ser de metal como os usados para aquecimento de água para banhos pois os produtos químicos utilizados para a limpeza da água da piscina danificariam os tubos.

– A forma de armazenamento de água quente: Os coletores solares para piscina não possuem um reservatório térmico. A água circula entre a piscina e os coletores, sendo que o controle de temperatura é feito através de um termostato que aciona a bomba de circulação somente até atingir a temperatura desejada.

– A forma de circulação da água dentro do sistema: Enquanto os coletores solares do aquecedor solar podem funcionar por termossifão, a circulação de água dos coletores de piscina sempre é feita com o auxílio de bombas e controladores de temperatura.

Aquecedores compactos

Por fim, outra novidade do segmento são os aquecedores solares compactos, ideais para quem quer usufruir das vantagens dessa alternativa sem realizar grandes reformas. Como a estrutura é menor, a instalação também é descomplicada: eles podem ser acoplados diretamente no chuveiro elétrico.

No entanto, a potência de geração de calor também é um pouco menor. Desse modo, os aquecedores compactos são soluções mais indicadas para uso residencial, pois as empresas e indústrias têm demandas mais altas.

Depois de todas essas informações, você já está por dentro dos diferentes tipos de aquecedores. Novamente, lembre-se de analisar cada situação para definir qual é a melhor opção. Afinal, todas têm suas vantagens para o consumidor e meio ambiente, mas com particularidades que podem fazer toda a diferença no seu caso.

Agora que você percebeu a relevância dos aquecedores solares, entre em contato conosco para conhecer nossos modelos.

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19 thoughts to “Entenda a diferença entre os tipos de aquecedores”

  1. Gostaria de parabenizar pelas informações contidas no site. Tenho uma dúvida, penso em optar pelo aquecimento a vácuo porque utilizo água de poço artesiano. Este tipo de água pode danificar o equipamento (coletores e o boiler)?

    1. Olá Sérgio, tudo bem?

      Para utilizar água de poços artesiano, você deverá se preocupar com a corrosão que este tipo de água causa no sistema de aquecimento solar. O recomendando é que se utilize reservatórios térmicos fabricados com aço inox 316L. Se for ser utilizado tubo a vácuo, é importante que seus componentes também sejam de aço inox 316L.

      Também é importante garantir que o PH da água não esteja nem ácido nem básico. O PH fora dos padrões acelera a corrosão dos componentes.

      Um grande abraço.
      Marcelo Madeira.

  2. Olá,
    Gostei muito das informações acima e gostaria de saber se podem me ajudar nesta minha dúvida:
    Tenho aquecimento solar com placas (sistema alta pressão) em minha casa há 18 anos mas já tive que troca-las 2 vezes devido a vazamentos, que me informaram ser devido à corrosão provocada pela água (a água onde moro é muito clorada). Tenho neste momento que trocá-las mais uma vez pelo mesmo motivo e estou na dúvida se o aquecimento com tubos à vácuo seria mais resistente a este tipo de corrosão, que é a minha maior preocupação.
    Agradeço a atenção!

    1. Olá Flávia, tudo bem? Muito legal a sua dúvida. Vou tentar te ajudar!

      Os coletores solares planos (que você chamou de placas), possuem em seu interior uma serpentina de cobre. Quando ocorre vazamentos, é porque esta serpentina está furada. O vazamento pode ser causado de duas formas: de dentro pra fora ou de fora pra dentro.

      O vazamento de dentro pra fora é causado pela característica da água utilizada no sistema. A causa mais frequente é uma água com PH ácido ou básico. A água pode ter cloro, porém se o PH não for controlado, ela irá corroer o cobre dos coletores.

      O vazamento de fora para dentro é causado pela corrosão do cobre, resultado de uma infiltração de água dentro do coletor. A água dentro do coletor pode ser reflexo de um produto de baixa qualidade, de erros na produção, de erros na instalação, etc. Isto precisa ser bem investigado.

      Os coletores de tubo a vácuo não sofrem com este problema, visto que o vidro não sobre problemas de corrosão. Porém, como todo produto, possui alguns pontos de atenção, como a perda do vácuo (o que diminui drasticamente a eficiência do mesmo). Como é um produto relativamente novo no mercado brasileiro, ainda não temos dados de durabilidade para afirmar se ele irá durar mais de 9 anos em sua residência.

      Neste caso, você tem 2 opções:
      Adquirir um coletor solar de boa qualidade e controlar o PH da água do sistema .
      Procurar um tubo a vácuo de procedência e qualidade, porém, sem certeza de quanto tempo ele irá durar.

    1. Olá Márcio.

      Os coletores de polímeros são indicados para baixas temperaturas, ou seja, não conseguem elevar a água a 60 ou 70 graus. Costumamos dizer que a sua temperatura de estagnação é mais baixa que os coletores fabricados com metais (cobre, alumínio, etc.). Normalmente o material utilizado é polipropileno.

      O que você precisa analisar é a durabilidade do PVC quando exposto diretamente ao sol. Com o tempo, ele irá perder a cor preta, ressecar e vazará. Os produtos fabricados com polipropileno recebem aditivos anti-UV, o que aumenta consideravelmente a sua vida útil.

      Resumindo, se o seu objetivo é aquecer água para banho, procuraria coletores solares planos (que utilizam metais em sua composição) ou coletores de tubo a vácuo. Se o objetivo é aquecer piscina, utilizaria coletores de polipropileno.

      Abs!

    1. Boa tarde, Myriam.
      Recomendamos o uso de coletores solares de polipropileno. Este tipo de coletor solar é específico para utilização em piscinas e é super resistente aos produtos químicos utilizados para o tratamento da água, o que garante uma ótima vida útil.
      O coletor solar de polipropileno é o mais utilizado no Brasil para aquecimento de piscina, desta forma, o mercado já possui um bom conhecimento sobre suas formas de instalação e há uma maior facilidade para encontrar peças de reposição, caso necessário.
      Quanto aos coletores solares de tubo a vácuo, é uma tecnologia relativamente nova no Brasil. Caso decida utilizá-los, você deverá questionar o vendedor sobre a pressão de trabalho suportada (a fim de garantir que suporte a pressão da bomba de circulação) e deverá questioná-lo também sobre o material utilizado na fabricação dos coletores (alguns materiais ficam corroídos devido à utilização de cloro na piscina).
      Outro ponto importante, é que os aquecedores solares de tubo a vácuo possuem uma grande eficiência, o que é ótimo para situações onde se deseja atingir altas temperaturas de água, como é o caso de industrias que usam a água quente para o processo produtivo, porém, se eles forem instalados em uma região com alta incidência solar, você deverá estar atenta aos tubos e equipamentos que serão utilizados na instalação, pois eles podem ser danificados com as altas temperaturas atingidas.

      Espero ter ajudado!
      Continue seguindo nosso blog, sempre postamos dicas sobre aquecimento de piscina e outros temas relacionados a energia solar.
      Obrigado!

  3. Olá, estou fazendo uma pesquisa para a minha escola, e preciso saber quanto de calor um chuveiro com aquecimento solar produz que é desperdiçado.
    obrigado

    1. Olá, Jéssica! A sua dúvida é sobre a temperatura da água que fica armazenada no reservatório térmico? Se sim, isso vai depender da qualidade do reservatório. O reservatório térmico de 400 litros da Kisoltec, por exemplo, obteve uma eficiência térmica de 0,17 kWh/L.mês em testes feitos pelo Inmetro. Isso significa, que se o reservatório ficar em um ambiente a 20,5°C durante 24 horas, com a temperatura inicial da água a 50,4°C, após este período, a temperatura da água estará em 45,6°C, portanto a perda térmica será de 4,8°C em 24 horas.
      Existem outros pontos de perda de temperatura do sistema, como por exemplo, em tubulações sem isolamento térmico.
      Se esta não era a sua dúvida, por favor, comente aqui ou entre em contato comigo através do e-mail marketing@kisoltec.com.br ou pelo telefone (19) 3665 6304 que eu poderei lhe ajudar.

      Abraços!
      Aline Vick

  4. excelentes informações aqui! Gostaria de uma sugestão em relação ao tipo de placas para aquecimento solar de água de piscina. O sistema de polipropileno é mais barato, mas como moro no sul e a 700+ metros de altitude, aqui faz um pouco de frio e me disseram que existem placas de aço inox com capa e que por não sofrer ação do vento rendem melhor no outono e primavera que as tradicionais de pp… porém o valor passado ficou 3 vezes mais caro! É verdade que elas são melhores? Outra diferença que vi é que me foi orçado uma área 50% maior no sistema de pp…

    1. Olá, Humberto! Que bom que está gostando dos nossos conteúdos!
      Sobre os aquecedores para piscina, não orientamos a utilização de coletores metálicos para aquecimento “direto” de piscinas (sem uso de trocador de calor). A ação do cloro e produtos químicos irá degradar o inox ou cobre dos coletores. Portanto, para aquecimento de piscina, o melhor mesmo é o polipropileno. Quanto ao dimensionamento, em casos de regiões onde a isolação é baixa, recomendamos 1,5 m² de área coletora para cada 1 m² de superfície da piscina.
      Em resumo, o coletor solar metálico realmente tem uma eficiência melhor que o de polipropileno, mas é necessário levar em consideração dois fatores: 1º: o coletor precisa ser resistente aos produtos químicos para tratamento da água da piscina, e neste ponto, o polipropileno é melhor. 2º a temperatura recomendada para piscinas é de no máximo 32ºC, assim, os coletores solares de polipropileno já são suficientes para atingir essa temperatura (no caso de aquecedores residenciais, a temperatura da água costuma chegar a 70ºC mais ou menos).

  5. Boa tarde, estou construindo uma piscina e preciso saber de quantos dispositivos são necessários para o aquecedor solar a vácuo, Além do 2 retornos, 1 aspiração e uma ladrão qual mais?

    1. Olá, Silvana. Gostaríamos de entrar em contato com você por telefone para entendermos melhor a sua necessidade e assim responder de forma mais assertiva, pode ser? Estamos enviando um e-mail para solicitar seu número! Obrigado!

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