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Energias renováveis: o que é um coletor solar?

O coletor solar difere do painel fotovoltaico porque utiliza a energia solar para aquecer um fluido (em geral a água) e não para gerar eletricidade.

O coletor solar é o coração do sistema de aquecimento solar. Ele é o dispositivo responsável pela absorção e transferência da radiação solar para um fluido sob a forma de energia térmica. São muito utilizados no aquecimento de água de casas ou edifícios, hospitais, piscinas, secagem de grãos, para refrigeração de ambientes e processos industriais de aquecimento.

De modo geral, o coletor solar funciona recebendo radiação solar e a transfere para a placa absorvedora. O calor é então transferido para o fluido que escoa no interior de tubos que estão em contato com a superfície absorvedora.

O aspecto externo de um coletor solar é de uma caixa retangular rasa (em geral de alumínio) com uma cobertura de vidro. Dentro desta caixa há uma serpentina (geralmente de cobre devido à sua alta condutividade térmica), por onde o fluido escoa. Em volta desta há uma superfície também de cobre pintada de preto (placa absorvedora), para facilitar a absorção de calor. O calor absorvido pela placa absorvedora é transferido à serpentina. A água fria ao passar pelos canos se aquece.

Ainda é necessário que se tenha um isolamento térmico na parte inferior do coletor para minimizar as perdas de calor para o ambiente. A cobertura de vidro permite a entrada de radiação solar ao passo que evita que parte do calor da placa absorvedora se perca por convecção, pois o vidro impede a ação do vento. Além disso é importante que haja uma vedação eficiente para prevenir que umidade entre no coletor.

Além dos coletores solares, para um sistema de aquecimento completo, são necessários um reservatório térmico, um sistema de circulação de água e um sistema auxiliar de aquecimento elétrico. Em períodos encobertos prolongados, caso a temperatura da água do reservatório térmico caia muito, a resistência do sistema de aquecimento elétrico auxiliar será acionada por um termostato, de forma a fornecer energia suficiente à água armazenada. De qualquer forma, com um sistema bem dimensionado este não deverá ser um problema.

Energias renováveis: como são as usinas de energia eólica?

Turbinas eólicas podem ser instaladas individualmente, em grupos de duas a dez unidades, ou em grandes conjuntos, chamados usinas de energia eólica ou fazendas eólicas.

Essas usinas abrigam uma enorme quantidade de turbinas eólicas. O passo Tehachapi, na Califórnia, contém várias usinas desse tipo, cada uma com mais de mil turbinas. Acredita-se que turbinas eólicas reunidas em usinas apresentam maior economia na geração de eletricidade do que turbinas individuais ou em pequenos grupos. A rentabilidade pode ser maior ao se operar e manter grandes quantidades de turbinas.

Contudo, esta concentração pode diminuir a produção individual, quando turbinas contra o vento interrompem o fluxo de ar das turbinas a favor do vento. Com freqüência, a disposição das turbinas eólicas em uma usina é determinada pela geografia local. Usinas em terreno plano muitas vezes apresentam longas fileiras paralelas de turbinas.

Uma das usinas visualmente mais interessantes do mundo é a Tændpibe-Velling Mærsk, na Dinamarca, um conjunto geométrico disposto como uma banda em marcha na península da Jutlândia. Em terrenos ondulados ou montanhosos correndo perpendiculares aos ventos prevalecentes, os projetistas geralmente alinham o topo da serra com longas fileiras de turbinas eólicas. Esta é a formação utilizada em várias usinas do passo de Altamont, na Califórnia.

É possível ainda dispor as turbinas em longas fileiras únicas junto a pontos do terreno expostos ao vento. Em toda a Holanda, conjuntos lineares são dispostos paralelamente aos muitos diques e canais de drenagem do país. Compridas fileiras de turbinas eólicas são encontradas ao longo dos quebra-mares do porto em Ebeltoft na Dinamarca, Zeebrugge na Bélgica e Blyth Harbor na Inglaterra.

Como nas usinas convencionais de energia, as usinas eólicas são uma reunião de múltiplos geradores independentes; no caso, turbinas eólicas. Embora cada uma das turbinas em uma usina opere de forma independente, geralmente estão conectadas a um sistema central de controle. Seja produzida por duas ou por duas mil turbinas, a energia é reunida e enviada a uma rede de fornecimento elétrica.

A Califórnia abriga alguns dos maiores conjuntos de turbinas eólicas do mundo. Usinas no passo de Altamont compreendem um total de 6 mil turbinas e no passo de Tehachapi quase 5 mil. Perto de Palm Springs, as usinas abrangem cerca de 3 mil turbinas eólicas.