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Como escolher o sistema solar térmico

03 agosto 2021
Sol a brilhar no céu azul

Os sistemas solares térmicos possuem um ou mais coletores que aproveitam a energia solar para aquecer água. Saiba que tipo de sistema mais se adequa às características da região onde vive.

Um sistema solar térmico utiliza a energia do sol para a produção de água quente sanitária para utilização doméstica na casa de banho e cozinha, por exemplo. Com um pequeno investimento inicial, poderá desfrutar de água quente, uma necessidade básica, poupando o ambiente e, ao mesmo tempo, dinheiro.

O sistema solar térmico é composto por um ou mais coletores solares. Em regra, estão situados no telhado e estão orientados de modo a poderem captar a energia solar incidente. Inclui ainda um reservatório (que armazena a água quente) e pode incluir um controlador e bombas. Estas fazem circular o fluido pelo sistema, de modo a aquecer a água, enquanto os controladores ajudam a definir os vários programas e a temperatura.

Os coletores atuais conseguem aquecer diariamente cerca de 75 a 100 litros de água. Para saber o número de coletores de que precisa, basta dividir o volume do depósito por um valor entre 75 e 100. Por exemplo: se necessitar de 300 litros de água quente por dia, 300/100 = 3 e 300/75 = 4. Ou seja, vai precisar de três coletores para 100 litros ou quatro para 75 litros. Se quiser saber quanto vai poupar, multiplique por 0,75 os seus custos anuais para aquecimento de água.

Os tipos de sistemas solares térmicos

Caso viva numa zona fria, recomendamos que escolha um sistema de drenagem automática, que oferece maior proteção face ao congelamento do coletor. Outra vantagem desse equipamento é ter um plano de manutenção mais simples. Por sua vez, a instalação implica cumprir diversos requisitos, como a distância entre as tubagens, nem sempre fáceis de respeitar. Já os sistemas pressurizados não apresentam tantas limitações de instalação como os de drenagem automática, oferecendo assim muito maior flexibilidade na hora de instalação.

Existem dois tipos de sistemas disponíveis no mercado: circulação natural e forçada.

Os modelos de circulação natural são os termossifões. São sistemas, quase sempre vendidos em kits, que se veem nos telhados das habitações com um coletor solar e um reservatório instalado por cima. Neste caso, o aquecimento da água do reservatório dá-se de forma natural devido à circulação da água que se cria entre o coletor e o reservatório quando a água começa a aquecer (diferença de densidade da água quente e fria). A água aquecida que sai do reservatório entra depois na rede de água quente sanitária da habitação. Recomenda-se que seja sempre instalada uma válvula termostática logo à saída do termossifão para manter, nos meses de verão, a temperatura da água quente dentro de valores seguros.

Os equipamentos de circulação forçada apresentam um sistema que faz circular um fluido que transporta a energia solar recolhida no coletor usada para aquecer a água no reservatório. Dividem-se em dois grupos: os pressurizados e os de drenagem automática (drain back). Enquanto os pressurizados funcionam num circuito fechado, com uma pressão superior à atmosférica, os de drenagem automática operam com a pressão atmosférica e, quando a bomba para, os coletores ficam vazios.

Há no mercado três tipos de coletores:

  • coletores de polietileno. Exclusivos para o aquecimento de piscinas. Não permitem temperaturas elevadas da água, mas o material em que são construídos aceita a água agressiva – altas concentrações de cloro – das piscinas, o que facilita a sua instalação e o seu controlo quando utilizados para aumentar o período de utilização de piscinas exteriores;
  • coletores planos seletivos. São a tecnologia mais utilizada no nosso país. Funcionam bem com as temperaturas de água compatíveis com o aquecimento de águas sanitárias e estão bem adaptados ao nosso clima e à radiação solar;
  • coletores de tubos de vácuo. Permitem atingir temperaturas mais elevadas, pelo que são mais utilizados quando se pretende captar energia solar para aquecimento ambiente (radiadores). Como a estação de aquecimento em Portugal é curta, não têm sido uma das escolhas principais.

Manutenção do sistema solar térmico

Um sistema solar térmico tem uma vida útil estimada de 20 anos. A verificação regular do coletor, do reservatório e da tubagem pode adiar, ou mesmo evitar, gastos na sua substituição, garantindo o retorno do investimento. A manutenção da maioria destes componentes deve ser feita anualmente e implica limpar as peças, verificar o seu estado e substituí-las, se for preciso. No caso do coletor solar, por exemplo, deve fazer a limpeza sempre que necessário para evitar que a sujidade prejudique o rendimento da captação de energia.

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Questões frequentes

Como montar painéis solares?

Os coletores deverão ficar virados a sul, num telhado ou num suporte que não esteja sujeito a sombreamento e com uma inclinação de cerca de 35 graus. Caso pretenda recolher mais energia no inverno, deverá colocá-los com uma inclinação superior. Se o objetivo for captar mais energia no verão, então, deverão ficar mais “deitados”. Se as condições não forem as ideais, não desista. Se morar num apartamento, também poderá colocar coletores solares, caso possua um terraço ensolarado, se o condomínio lhe permitir a utilização do telhado e se as condições técnicas de instalação o permitirem.

Como posso dimensionar o meu sistema solar térmico?

Se souber o seu consumo diário de água quente, utilize esse valor como o volume do depósito de acumulação. Caso contrário, considere o valor de referência de 40 litros por utilizador.  Deve ter em conta o espaço de três a quatro metros quadrados (m2) de coletor para um volume de 300 litros de água quente. No caso de se tratar de um edifício novo ou sujeito a uma grande intervenção, ficará sujeito ao Sistema de Certificação Energética de Edifícios (SCE) e terá de cumprir os requisitos de eficiência energética.

Um coletor solar térmico é suficiente para aquecer água durante o ano?

Pode não ser. No inverno e em dias com menor radiação solar ou maior consumo do que o previsto, pode vir a ser necessário um sistema de apoio. Este sistema irá produzir a água quente que o sistema solar térmico não consegue fornecer devido à falta de sol ou a um pico no consumo. Recomendamos que se utilizem soluções como um esquentador a gás termoestático ou um termoacumulador elétrico. Ou que o sistema solar térmico seja integrado com outras soluções de produção de água quente, como caldeiras ou bombas de calor através da utilização de um reservatório com duas serpentinas. Não recomendamos o uso de resistências elétricas nos reservatórios, em especial nos termossifões e caso não exista um controlador horário para manter o seu funcionamento muito restrito.

Quanto custam os coletores solares?

O custo de aquisição depende da dimensão e do tipo de sistema. Existem sistemas termossifão a partir dos mil euros, e os preços dos sistemas de circulação forçada começam nos 2500 euros. Já o custo de instalação varia com o acesso ao local de instalação (terraço ou telhado), a dimensão do sistema a instalar e as distâncias até às ligações elétricas e de água quente e fria.