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Dispositivos para Converter Energia Solar em Calor

A energia solar, ou a energia do sol, pode fornecer energia para aquecedores de água e aquecedores de parede através de um sistema de conversão que contém numerosos dispositivos. Ao contrário da energia de combustíveis fósseis, a energia solar é limpa, abundante e sustentável. Atualmente, a energia solar supre apenas 1% das necessidades energéticas dos EUA, em parte porque é cara: aquecedores de água usados no sistema de conversão, por exemplo, podem custar de $1.000 a $3.500, e aquecedores de parede, de $800 a mais de $4.000. Além disso, sistemas auxiliares são necessários. Um sistema solar ativo bem projetado inclui tais dispositivos e equipamentos como coletores, tanques de armazenamento, bombas e termostatos.

Sistemas Ativos e Passivos

Os dois tipos de sistemas de energia solar são ativos e passivos. Um sistema solar ativo usa um sistema mecânico e seus dispositivos para converter luz solar em calor. Um sistema passivo, no entanto, obtém luz solar e calor através da posição do edifício em relação ao sol. Janelas e paredes de vidro, por exemplo, são posicionadas para o sul e longe de árvores sombreadas.

Coletores

Um coletor solar geralmente fica no topo do telhado em um local ensolarado. Geralmente é uma unidade plana, em forma de caixa, coberta com vidro escuro absorvente, que contém placas que absorvem a luz solar e a convertem em calor. Um fluido de transferência de calor então circula o calor do coletor através do sistema solar do edifício. Os coletores devem enfrentar o sul e ter sol pleno das 9h às 15h.

Tanques de Armazenamento

O sistema solar inclui dois tanques de armazenamento. Um menor armazena o líquido de transferência de calor, que flui para o coletor solar e eventualmente aquece a água armazenada em um segundo tanque maior. Uma vez aquecida, a água pode fluir através de tubos para as torneiras e chuveiros da casa e para o sistema de aquecimento. O grande tanque de armazenamento deve conter 20 a 30 galões de água quente para cada pessoa vivendo em uma casa solar.

Tubulações, Bombas e Sistemas Auxiliares

O sistema de aquecimento solar inclui numerosos outros dispositivos mecânicos: termostatos, bombas, ventiladores e dutos. Um termostato, por exemplo, é posicionado no coletor; quando registra uma certa temperatura, uma bomba começa a bombear o fluido de transferência de calor através de tubos para o coletor. Embora um sistema bem projetado possa fornecer a maior parte das necessidades de aquecimento e água quente de uma casa, geralmente não pode fornecer tudo. Assim, um sistema auxiliar, como uma fornalha ou fogão a lenha, pode ser necessário para dias nublados ou climas mais frios.