Calculadora de calor diário e água quente de coletor solar térmico
Calcule o calor diário por área, irradiação e rendimento do sistema, o volume de água aquecida, a faixa de armazenamento ou a área necessária para a demanda diária.
Quanto calor um coletor solar produz?
O coletor solar transfere para a água a energia solar recebida. O calor útil diário é o produto de três fatores:
Q = A × H × η
A é a área do coletor (m²). H é a irradiação diária no plano do coletor (kWh/m²). η é o rendimento do sistema, a parcela da energia aproveitada como água quente.
O volume aquecido é V = Q / (1,163 × ΔT), com V em litros, Q em energia correspondente a um watt mantido por uma hora e ΔT como diferença entre a temperatura desejada e a da rede.
Exemplo
Com 4 m² de coletor, irradiação de 5 kWh/m² por dia e rendimento de 40 %, a produção diária é 4 × 5 × 0,40 = 8 kWh. Com água da rede a 15 °C e meta de 45 °C, isso aquece 8000 / (1,163 × 30) = 229 litros.
Quantos metros quadrados de coletor preciso?
Faça o cálculo inverso. Aquecer 200 litros de 15 °C a 45 °C exige 1,163 × 200 × 30 = 6977 Wh. Então A = Q / (H × η). Com 5 kWh/m² por dia e rendimento de 40 %, são 3,5 m², ou dois coletores de 2 m².
Com a irradiação de inverno, a área aumenta bastante. Por isso, o dimensionamento costuma atender à maior parte do ano, com apoio elétrico ou de caldeira no inverno.
Qual deve ser o tamanho do reservatório?
O sol aquece durante o dia e a água costuma ser consumida de manhã e à noite. O reservatório cobre essa diferença. Uma regra aproximada é de 50 a 70 litros por metro quadrado de coletor. Um reservatório pequeno demais superaquece e reduz o rendimento do coletor. Grande demais, pode não atingir a temperatura desejada.
O que a ferramenta não considera
Painéis fotovoltaicos produzem eletricidade e são outro assunto. Para eles, use a calculadora de geração solar. Aqui não são consideradas curvas de rendimento, irradiação horária, sombreamento, perdas detalhadas do reservatório e tubos, proteção contra congelamento nem projeto de pressão.
Perguntas frequentes
Qual área de coletor solar preciso?
Aquecer 200 L de 15 °C a 45 °C exige cerca de 3,488 m² de coletor com irradiação diária de 5 kWh/m² e rendimento de 40 %, correspondendo a 2 coletores de 2 m² cada. A irradiação se refere ao plano do coletor. Avalie separadamente o desempenho sazonal e o aquecimento auxiliar.
Quanta água um coletor solar pode aquecer?
Um coletor de 4 m² aquece cerca de 206,4 L de 15 °C a 45 °C com irradiação diária de 4,5 kWh/m² e rendimento de 40 %. Considera que todo o calor útil é consumido no dia. Sombreamento, rendimento real e condições sazonais afetam o resultado.
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