Aquecimento solar para o banho em casa: demanda, apoio e instalação

Em poucas palavras

Na casa, o aquecedor solar de banho segue a lógica de qualquer aquecedor solar de água: coletores no telhado aquecem a água, o reservatório térmico a guarda e um apoio completa o aquecimento quando o sol não basta. O que torna cada casa diferente é a demanda, a instalação hidráulica e o telhado. As peças estão descritas em aquecedor solar.

Demanda de água quente

Tudo começa por quanta água quente a casa usa. O webinar do NREL estima a carga multiplicando a massa de água quente usada pelo calor específico da água e pela diferença entre a temperatura de entrega e a da água fria que entra. O resultado é a energia diária que o sistema precisa fornecer. O palestrante também recomenda reduzir o consumo antes de dimensionar, com medidas de eficiência: quanto menor a demanda, menor o sistema. O portal não fixa litros por pessoa; use a calculadora de água quente com os dados da sua casa.

Dimensionamento

O guia do Departamento de Energia dos EUA (DOE) indica determinar a área de coletores e o volume de armazenamento que atendam de 90% a 100% da demanda de água quente no verão. O NREL mostra a lógica: dimensionar pela carga do mês de maior radiação evita um sistema grande demais no verão, que superaqueceria. A área depende da irradiação local (irradiação solar), da orientação e da inclinação e da eficiência do coletor na tabela do Inmetro. A calculadora de aquecimento solar estima a área e a de reservatório térmico estima o volume.

Apoio

Sistemas solares de água quente quase sempre precisam de apoio, para dias nublados e picos de uso, diz o DOE. Em casas, o apoio costuma ser uma resistência elétrica no reservatório ou um aquecedor a gás, que pode vir no pacote. O NREL explica por que o sol não deve cobrir 100%: um tanque grande o bastante para atravessar vários dias nublados seria mais caro do que usar o apoio nessas ocasiões.

Instalação hidráulica

Três pontos decidem o arranjo:

• De onde vem a água e com que pressão. Isso define a classe do reservatório e dos coletores (alta ou baixa pressão). Veja pressurizado e não pressurizado.
• Onde fica o reservatório. Acima do coletor, a circulação pode ser natural; fora dessa posição, é forçada. Veja termossifão ou circulação forçada.
• Qualidade da água. Quando a água de consumo passa direto pelo coletor, os minerais dissolvidos se acumulam nos canais, e o NREL ressalta que é difícil limpá-los. Sistemas indiretos, com trocador de calor, concentram o depósito num ponto que pode ser limpo.

Há ainda a válvula misturadora, que limita a temperatura que chega ao chuveiro, e a tubulação isolada, para reduzir perdas. A seleção e a posição das válvulas seguem o projeto e o manual.

O que conferir antes de instalar

1. Telhado: o DOE pede área sem sombra e lembra que a água armazenada pesa. O NREL aconselha fixar os suportes de modo que não comprometam a impermeabilização e observa que trocar o telhado exige retirar e recolocar o sistema, um custo a prever.
2. Orientação: a orientação adequada depende do hemisfério; o guia do DOE foi escrito para os EUA, então siga o projeto brasileiro.
3. Registro no Inmetro do coletor e do reservatório, ou do sistema acoplado.
4. Propostas comparáveis: o DOE recomenda que cada proposta especifique tipo e tamanho do sistema, produção de energia, manutenção e custo, incluindo instalação.
5. Manutenção: o DOE sugere revisão a cada 3 a 5 anos em sistemas simples e um teste fácil: sentir os canos quentes que entram no reservatório depois de um dia de sol.

O projeto e a instalação seguem a ABNT NBR 15569.