Entenda a diferença entre os tipos de aquecedores

O conceito de sustentabilidade está cada vez mais em alta e vem recebendo ampla atenção na construção civil nos últimos anos. Com isso, a utilização de sistemas de aquecimento solar vem sendo cada vez mais recorrente. 

Algumas empresas têm vendido a ideia de que os diferentes tipos de aquecedores solares apresentam os mesmos resultados. No entanto, isso não é bem verdade. Sim, você terá resultados muito satisfatórios com todos eles, porém alguns são mais adaptados para certas necessidades do que outros. 

Neste post, abordaremos diversos pontos que diferenciam os dois principais tipos de aquecedores — o coletor solar plano e o a vácuo. Eles são diferentes em relação ao mecanismo de funcionamento, ao material e à durabilidade.

 

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. Ela foi bastante utilizada para fim residencial, uma vez que a energia elétrica na época ainda era muito cara.

A energia solar começou a cair em esquecimento no início do século XX, com a descoberta de reservatórios subterrâneos de gás natural e petróleo. Com a maior disponibilidade desses recursos, houve um barateamento da energia gerada por combustíveis fósseis, e os aquecedores solares acabaram ficando de lado.

Hoje em dia, com o desenvolvimento das tecnologias empregadas nos dispositivos de aquecimento solar, essa alternativa voltou a ganhar força e popularidade. Se até algum tempo atrás essa opção era empregada apenas em grandes construções, hoje em dia há até projetos de moradia popular que incluem esses sistemas.

Quais são os benefícios desse tipo de aquecimento?

O sol é uma forma de energia renovável, limpa e inesgotável — portanto, não agride o meio ambiente. Por esse mesmo motivo, os gastos com a conta de luz têm grande redução, o que justifica o investimento, 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 parte negativa é que os aquecedores não funcionam em dias chuvosos ou frios. Nestes dias, deverá ser utilizado algum sistema auxiliar de aquecimento.

Aquecedor a vácuo ou 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, muitas pessoas dizem que parecem “gambiarra” e acham feios. Porém, os especialistas os consideram uma melhor opção para regiões onde o clima é mais frio — por isso, são os mais utilizados na Europa. Confira agora, detalhadamente, as principais diferenças entre os tipos de aquecedores. Boa leitura!

Independente do coletor solar utilizado, é necessário a utilização de um reservatório térmico para manter a água aquecida para uso posterior.

Como funcionam?

Coletor solar plano

O coletor solar plano é o tipo de coletor solar mais utilizado e vendido no Brasil. É um produto já validado e testado por milhares de brasileiros. Atualmente existem dezenas de indústrias nacionais especialistas na fabricação deste produto.

Basicamente o coletor solar plano é composto de 4 grandes partes.

Serpentina e aleta: a serpentina normalmente é de cobre ou de aço inox. A serpentina de cobre é mais eficiente que a de inox, porém, a segunda é mais resistente ao congelamento causado por geadas. As aletas normalmente são produzidas em alumínio e são de alguma forma fixadas à serpentina. As formas mais comuns de fixação ou junção dos dois são as aletas em ômega e soldadas por ultrassom.

O conjunto serpentina e  aleta, da-se o nome de placa absorvedora. A placa absorvedora deve receber uma pintura especial, afim de aumentar a absorção da energia solar.  Ao receber a energia do sol, a placa absorvedora se aquece e transfere este 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 esta aquecida, um bom coletor solar deve garantir que a maior parte deste calor seja transferido para a água. O isolamento térmico é responsável por diminuir as perdas térmicas da placa absorvedora.

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 para ele. 

Os materiais mais utilizados para isolamento térmico dos coletores solares planos são: lã de pet, lã de vidro, lã de rocha e poliuretano expandido.

Caixa externa: A caixa externa é importante para proteger o isolamento térmico e a placa absorvedora. Normalmente a caixa externa é produzida em alumínio, o que a protege de corrosões e aumenta a sua vida útil.

Cobertura: A cobertura do coletor solar plano deve ser de um material que facilite a entrada dos raios solares e dificulte a sua saída. Desta forma, o materiais mais utilizado é o vidro. No mercado, é comum encontrar coletores com vidro liso ou vidro temperado.

Por dificultar a saída dos raios solares, a cobertura gera um “efeito estufa” dentro da caixa externa. Quando um vidro quebra, perde-se este 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.

O coletor solar a vácuo, também chamado de módulo, é composto por tubos a vácuo. Estes tubos acabam agrupando em apenas 1 item, diversas partes de um coletor solar plano: serpentina, aleta, isolamento térmico, caixa externa e cobertura.

O tubo a vácuo possui 2 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 como sendo a aleta e a serpentina, portanto, este tubo é pintado utilizando um tinta seletiva e o calor absorvido é transferido para a água que circula dentro dele.

A grande vantagem dos tubos a vácuo é que 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. Portanto, se não há partículas, 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, o que aumenta muito o rendimento do sistema. 

Outra vantagem importante é a ausência de metais, o que evita problemas causados por corrosão.

Um desvantagem desta tecnologia é que não existe 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 destes equipamentos. Caso ocorra 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 aquecedor solar a vácuo, existe outro modelo entre os tipos de aquecedores. O aquecedor solar acoplado é um equipamento de uso simples e eficiente. É um modelo mais avançado do aquecedor solar a vácuo e pode ser instalado em qualquer tipo de telhado.

O sistema de aquecimento é o mesmo de um aquecedor solar a vácuo comum. 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 econômico entre os modelos de aquecedores solares a vácuo.

A quantidade de banhos que um aquecedor desses permite varia conforme o tempo de banho, a estação do ano e o tipo de chuveiro. Por exemplo, um chuveiro que apresenta vazão de 3,5 litros por minuto em um período de banho de 10 minutos apresentará um consumo de 35 litros de água.

Quais são as vantagens de cada tipo?

A principal vantagem dos coletores solares planos é o seu custo-benefício: por ter um preço de aquisição relativamente baixo (se comparado com outros tipos de coletores), seu investimento 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 a 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 possuir um melhor isolamento térmico, consegue atingir temperaturas mais altas que o coletor solar plano. Estes produtos são importados, geralmente da China, e portanto, é importante verificar muito bem a marca que será comprada. Além de existir diversas qualidades, o acesso a garantia pode ser mais difícil.

Quando é mais recomendado usar um ou outro?

Tudo depende da finalidade da sua obra e principalmente da sua demanda por água quente. Para aqueles que irão utilizá-la para banho, os coletores planos se apresentam como o melhor custo x benefício. Por outro lado, quando a água precisa ser aquecida a uma temperatura acima de 80 graus, é recomendado o uso de coletores a vácuo.

Portanto, para escolher entre uma das duas tecnologias, primeiramente deve-se analisar o perfil de consumo e a demanda de água quente do estabelecimento. Após essa análise, você terá plenas condições de escolher entre um sistema que utiliza coletor solar plano ou um sistema com coletor solar de tubo a vácuo. 

Por fim, os aquecedores solares costumam ter longa durabilidade, que varia entre 15 e 20 anos, mas para isso é necessário seguir algumas recomendações:

  • ao tomar banho, procure evitar o desperdício de água a fim de otimizar a utilização do que está armazenado no termotanque;
  • dê preferência a banhos nos períodos da tarde ou da noite, pois a água nos reservatórios estará em uma temperatura mais elevada;
  • lave os vidros dos coletores pelo menos duas vezes ao ano;
  • drene a água do sistema no mínimo uma vez por ano para eliminar as impurezas acumuladas na tubulação.

Depois de todas essas informações, você já está por dentro dos diferentes tipos de aquecedores. Para mais conteúdos como este, assine a nossa newsletter e receba nossas novidades diretamente na sua caixa de entrada!

 

9 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!

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