Embora o custo inicial de um aquecedor solar de água possa ser maior do que o de um aquecedor de água tradicional, a energia solar que você estará aproveitando pode gerar grandes economias e benefícios ambientais. A água quente representa 18% do consumo de energia de uma residência, mas os aquecedores solares de água podem reduzir sua conta de água quente em 50 a 80%.
Neste artigo, explicaremos como os aquecedores solares de água podem ajudá-lo a aproveitar a energia renovável gratuita, economizando dinheiro e beneficiando o planeta. Com essas informações, você poderá tomar a melhor decisão sobre se um aquecedor solar de água é um bom investimento para as necessidades de água quente da sua casa.
Para saber quanto custará um sistema solar completo para sua casa, você pode obter um orçamento gratuito e sem compromisso de uma das principais empresas de energia solar da sua região, preenchendo o formulário abaixo.
A função básica de um aquecedor solar de água é expor a água ou um líquido de troca térmica à luz solar e, em seguida, recircular o líquido aquecido de volta para sua casa para uso doméstico. Os componentes básicos de todos os aquecedores solares de água são um tanque de armazenamento e um coletor que capta o calor do sol.
Um coletor é uma série de placas, tubos ou tanques através dos quais a água ou um fluido de transferência de calor absorve o calor do sol. A partir daí, o fluido circula para o tanque ou unidade de troca de calor.
Os aquecedores solares de água são os dispositivos de economia de energia mais comuns para pré-aquecer a água antes de ela entrar em um aquecedor de água convencional em uma residência. Mas alguns aquecedores solares de água aquecem e armazenam água sem o uso de reservatórios tradicionais, fornecendo água quente totalmente por energia solar.
Existem duas categorias principais de aquecedores solares de água: passivos e ativos. A principal diferença entre os dois é que os sistemas ativos requerem uma bomba de circulação para movimentar a água, enquanto os sistemas passivos dependem da gravidade para movimentar a água. Os sistemas ativos também requerem eletricidade para funcionar e podem usar anticongelante como fluido de troca de calor.
Nos coletores solares passivos mais simples, a água é aquecida em um cano e, em seguida, conectada diretamente à torneira através desse mesmo cano quando necessário. Os coletores solares ativos utilizam anticongelante — proveniente do coletor solar e direcionado para um trocador de calor para aquecer a água potável destinada ao armazenamento e uso doméstico — ou aquecem a água diretamente, que é então bombeada para o reservatório.
Os sistemas ativos e passivos possuem subcategorias dedicadas a diferentes climas, missões, capacidades e orçamentos. A escolha certa para você dependerá dos seguintes fatores:
Embora mais caros do que os sistemas passivos, os aquecedores solares de água ativos são mais eficientes. Existem dois tipos de sistemas ativos de aquecimento solar de água:
Em um sistema ativo direto, a água potável passa diretamente pelo coletor e vai para um reservatório para uso. Esses sistemas são mais adequados para climas amenos, onde as temperaturas raramente caem abaixo de zero.
Sistemas indiretos ativos fazem circular um fluido não refrigerado através de coletores solares até um trocador de calor, onde o calor do fluido é transferido para a água potável. A água é então reciclada para um reservatório para uso doméstico. Sistemas indiretos ativos são essenciais em climas frios, onde as temperaturas frequentemente caem abaixo de zero. Sem esses sistemas, os canos correm o risco de congelar e estourar.
Os aquecedores solares passivos são uma opção mais barata e simples, mas tendem a ser menos eficientes do que os sistemas ativos. No entanto, podem ser mais confiáveis ​​e durar mais tempo, portanto, não devem ser descartados como opção, principalmente se você tiver um orçamento limitado.
O sistema de Coletor Integrado com Armazenamento (ICS, na sigla em inglês) é o mais simples de todos os sistemas de aquecimento solar de água – o coletor também pode ser usado como reservatório. São muito eficazes, mas funcionam apenas em climas com baixíssimo risco de congelamento. Um sistema ICS pode ser tão simples quanto um grande tanque preto ou uma série de tubos de cobre menores fixados no telhado. As unidades ICS com tubos de cobre aquecem mais rapidamente devido à maior área de superfície, mas dissipam o calor mais rapidamente pelo mesmo motivo.
Os sistemas ICS são frequentemente usados ​​para pré-aquecer água para aquecedores convencionais. Em um sistema desse tipo, quando a água é necessária, ela sai do reservatório/coletor e vai para o aquecedor de água tradicional da residência.
Um fator importante a considerar nos sistemas ICS é o tamanho e o peso: como os próprios tanques também funcionam como coletores, eles são grandes e pesados. A construção deve ser suficientemente robusta para suportar um sistema ICS volumoso, o que pode ser impraticável ou impossível para algumas residências. Outra desvantagem do sistema ICS é a sua propensão ao congelamento e até mesmo ao rompimento em climas frios, tornando-o adequado apenas para uso em climas mais quentes ou para ser drenado antes da chegada do frio.
Os sistemas de termossifão dependem da ciclagem térmica. A água circula à medida que a água quente sobe e a água fria desce. Possuem um tanque semelhante a uma unidade ICS, mas o coletor tem uma inclinação descendente a partir do tanque para permitir a ciclagem térmica.
Um coletor termossifão capta a luz solar e envia água quente de volta para o tanque através de um circuito fechado ou tubo de calor. Embora os termossifões sejam mais eficientes do que os sistemas ICS, eles não podem ser usados ​​onde há descargas regulares.
Quanto mais água quente você usar, maior a probabilidade de seu aquecedor solar de água se pagar com o tempo. Os aquecedores solares de água são a opção mais econômica para residências com muitos moradores ou com alta demanda de água quente.
Um aquecedor solar de água típico custa cerca de US$ 9.000 antes dos incentivos federais, podendo chegar a mais de US$ 13.000 para modelos ativos de maior capacidade. Sistemas menores podem custar a partir de US$ 1.500.
Os preços variam de acordo com diversos fatores, incluindo a escolha dos materiais, o tamanho do sistema, os custos de instalação e manutenção, entre outros. Embora os sistemas ICS sejam a opção mais barata (cerca de US$ 4.000 para uma unidade de 60 galões), eles não funcionam em todos os climas. Portanto, se sua casa normalmente apresenta temperaturas abaixo de zero, você não terá outra escolha a não ser investir em um sistema indireto ativo ou, pelo menos, usar um sistema diferente durante parte do ano.
O peso e o tamanho dos sistemas passivos mais baratos podem não ser adequados para todos. Se a sua estrutura não suportar o peso de um sistema passivo ou se você não tiver espaço suficiente, um sistema ativo mais caro será novamente a melhor opção.
Se você está construindo uma casa nova ou refinanciando seu imóvel, pode incluir o custo do seu novo aquecedor solar de água no seu financiamento imobiliário. Incluir o custo de um novo aquecedor solar de água em um financiamento de 30 anos custará de US$ 13 a US$ 20 por mês. Combinado com incentivos federais, você pode pagar apenas de US$ 10 a US$ 15 por mês. Portanto, se você está construindo uma casa nova ou refinanciando seu imóvel e sua conta de água quente tradicional é superior a US$ 10-15 por mês, você começará a economizar dinheiro imediatamente. Quanto mais água você usar, mais rápido o sistema se pagará.
Além do custo de aquisição e instalação do próprio sistema, você também precisa considerar os custos operacionais anuais. Em um sistema passivo simples, esses custos são insignificantes ou até mesmo irrelevantes. Mas na maioria dos sistemas que utilizam aquecedores de água convencionais e aquecedores solares, você terá alguns custos de aquecimento, embora muito menores do que com aquecedores convencionais sozinhos.
Você não precisa pagar o preço total de um novo sistema de aquecimento solar de água. Créditos fiscais federais podem reduzir significativamente os custos de instalação. O Crédito Fiscal Federal para Energia Renovável Residencial (também conhecido como ITC ou Crédito Fiscal para Investimento) pode fornecer um crédito fiscal de 26% para aquecedores solares de água. Mas existem algumas condições para se qualificar:
Muitos estados, municípios e concessionárias de serviços públicos oferecem seus próprios incentivos e descontos para a instalação de aquecedores solares de água. Consulte o banco de dados do DSIRE para obter mais informações sobre as regulamentações.
Os componentes para aquecedores solares de água estão disponíveis em muitas redes nacionais, como a Home Depot. As unidades também podem ser adquiridas diretamente do fabricante, com a Duda Diesel e a Sunbank Solar oferecendo diversas ótimas opções de aquecedores solares de água residenciais. Instaladores locais também podem fornecer aquecedores solares de água de qualidade.
Como muitos fatores influenciam a escolha do aquecedor solar de água ideal, é aconselhável consultar um profissional na hora de selecionar e instalar um sistema de aquecimento solar de água de maior porte.
Os aquecedores solares de água não são tão comuns como antigamente. Isso se deve, em grande parte, à queda drástica no custo dos painéis solares, o que levou muitas pessoas que, de outra forma, teriam instalado aquecedores solares de água a optarem por não usar a eletricidade gerada pelos painéis solares para aquecer água.
Os aquecedores solares de água ocupam um espaço valioso, e para os proprietários interessados ​​em produzir sua própria energia solar, pode ser mais sensato maximizar o espaço disponível e eliminar completamente os aquecedores solares de água, optando pela compra de painéis solares.
No entanto, se você não tem espaço para painéis solares, os aquecedores solares de água ainda podem ser uma boa opção, pois ocupam muito menos espaço. Os aquecedores solares de água também são uma ótima alternativa para quem mora em áreas remotas ou como um complemento ecológico para sistemas de energia solar já existentes. Os aquecedores elétricos de água modernos são muito eficientes e, quando alimentados por energia solar e combinados com aquecedores solares de água, podem gerar grande economia e reduzir as emissões de gases de efeito estufa.
Para muitos proprietários, a decisão se resume ao preço. Os aquecedores solares de água podem custar até US$ 13.000. Para saber quanto custará um sistema solar completo para sua casa, você pode obter um orçamento gratuito e sem compromisso de uma empresa de energia solar de destaque em sua região, preenchendo o formulário abaixo.
A viabilidade de um aquecedor solar de água depende inteiramente de onde você mora, de suas necessidades e preferências, e se você planeja instalar painéis solares. A queda na popularidade dos aquecedores solares de água se deve, em grande parte, à proliferação da energia solar residencial: as pessoas que instalam aquecedores solares de água também querem energia solar e, muitas vezes, optam por desativar os aquecedores solares de água antigos que disputam espaço valioso no telhado.
Se você tiver espaço, um aquecedor solar de água pode reduzir sua conta de água quente. Usados ​​em conjunto com outras fontes de energia renovável, os aquecedores solares de água continuam sendo uma excelente opção para quase qualquer aplicação.
Um sistema típico de aquecimento solar de água custa cerca de US$ 9.000, com modelos de alta qualidade chegando a custar mais de US$ 13.000. Aquecedores de menor porte são bem mais baratos, variando de US$ 1.000 a US$ 3.000.
A maior desvantagem dos aquecedores solares de água é que eles não funcionam em dias de neblina, chuva ou céu nublado, nem à noite. Embora isso possa ser contornado com aquecedores auxiliares tradicionais, ainda é uma desvantagem comum a todas as tecnologias solares. A manutenção também pode ser um fator de inatividade. Embora geralmente exijam pouca manutenção, alguns aquecedores solares de água requerem drenagem, limpeza e proteção contra corrosão regulares.
Os aquecedores solares de água fazem circular um líquido através de coletores solares (geralmente coletores planos ou tubulares), aquecem o líquido e o enviam para um tanque ou permutador de calor, onde o líquido é usado para aquecer a água para consumo doméstico.
Christian Yonkers é escritor, fotógrafo, cineasta e entusiasta das atividades ao ar livre, obcecado pela interseção entre as pessoas e o planeta. Ele trabalha com marcas e organizações que têm o impacto social e ambiental como pilares fundamentais, ajudando-as a contar histórias que transformam o mundo.