Calculadora de Dimensionamento de Aquecedor Solar de Água
Dimensione um coletor solar de água quente e o reservatório a partir da demanda diária, temperaturas da água e insolação solar.
Sobre esta ferramenta
A Calculadora de Dimensionamento de Aquecedor Solar de Água é uma ferramenta gratuita, executada no navegador, que calcula a área do coletor e o reservatório de armazenamento que um sistema solar de água quente precisa para atender à demanda diária de uma casa. Informe os ocupantes ou um volume diário, as temperaturas da água fria e quente e sua insolação solar local, e ela dimensiona o sistema localmente.
A energia diária para aquecer a água vem de Q = m · c · ΔT, onde a massa é o volume de água (1 litro ≈ 1 kg), c é 4,186 kJ/kg·°C (1 BTU/lb·°F) e ΔT é a elevação da temperatura da água fria que entra até a temperatura quente alvo. Essa energia dividida pela insolação solar diária (kWh/m²/dia) e pela eficiência do coletor dá a área de coletor necessária, mostrada tanto em m² quanto em ft². A ferramenta trabalha em unidades métricas ou imperiais para volume e temperatura.
O armazenamento é dimensionado em cerca de 1,5 vezes a demanda diária de água quente para que o reservatório possa acumular um dia ensolarado para uso posterior. Use-a para planejar um sistema solar térmico doméstico, verificar se seu telhado tem espaço para o coletor ou dimensionar corretamente o reservatório para sua família.
Perguntas frequentes
Quanta água quente cada pessoa usa?
Um valor de projeto comum é 40–60 litros (cerca de 10–16 galões) de água quente por pessoa por dia, então o padrão de 50 L serve a uma casa típica. Ajuste para cima para banhos e uso intenso ou para baixo para dispositivos eficientes; você também pode alternar para informar um volume diário total diretamente.
Que valor de insolação devo usar?
A insolação é a energia solar diária sobre o coletor em kWh/m²/dia, semelhante às horas de sol pleno. Climas ensolarados ficam em torno de 5–7, temperados 3–5, e ela cai no inverno. Use uma média anual ou do pior mês para sua localização; um valor menor dimensiona um coletor maior e mais confiável.
Por que a eficiência do coletor é menor que 100%?
Coletores reais perdem calor para o ambiente e nunca capturam toda a luz solar incidente. Coletores de placa plana operam em cerca de 40–60% e tubos evacuados um pouco mais ao longo de um dia, então o padrão de 55% é um valor doméstico razoável. Uma eficiência menor aumenta a área de coletor que a ferramenta recomenda.
Como o reservatório é dimensionado?
O reservatório é definido em cerca de 1,5 vezes a demanda diária para que possa armazenar a água aquecida de um dia ensolarado inteiro para uso à noite e de manhã e atravessar um período nublado. Sistemas em climas mais nublados às vezes usam um múltiplo maior; trate o valor como um ponto de partida sensato para a escolha do reservatório.