Tecnologias de Coletores Solar

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS
FACULDADE DE ENGENHARIA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ENERGIA
TECNOLOGIAS DE COLETORES SOLARES NO BRASIL E NO EXTERIOR
IGOR PINHEIRO DE OLIVEIRA
Dourados
2011
SUMÁRIO
INTRODUÇÂO......................................................................................................................04
INFORMAÇÕES GERAIS....................................................................................................06
TECNOLOGIAS DE APROVEITAMENTO........................................................................08
CONCLUSÃO........................................................................................................................11
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS...................................................................................11
ANEXO A .............................................................................................................................12
INTRODUÇÃO
O aumento da demanda por energia ocasionada pelo crescimento da população humana e desenvolvimento tecnológico, acompanhado da diminuição da oferta de combustíveis fósseis e uma preocupação com o meio ambiente tem levado a busca por novas fontes de energia que sejam renováveis e/ou permitam a resiliência do ambiente, e que também sejam viáveis do ponto de vista técnico e econômico. Diante de tal cenário o aproveitamento da energia proveniente do sol mostra-se uma excelente alternativa uma vez que se trata de uma fonte abundante que oferece um potencial bastante superior ao consumo humano.
“No Brasil, o consumo da energia solar até 2010 se resume ao aquecimento de água. O segmento conta com cerca de 200 empresas que fornecem principalmente para empreendimentos residenciais de alto padrão e shoppings. Quase metade do que hoje está instalado é usado para aquecer piscina. Nos últimos 5 (cinco) anos, o setor cresceu em taxas anuais de 15%, mas sobre uma base muito pequena [...]. O preço da energia solar ainda é considerado alto. Enquanto o megawatt.hora (MWh) é negociado a preços entre 70 e 80 reais e os leilões de energia eólica em 2010 chegaram a valores na casa dos 130 reais por MWh, a energia solar ainda tem custo de cerca de 600 reais por MWh.” (ANÁLISE ENERGIA, 2011).
Existe um enorme potencial de exploração das energias solar e eólica num país gigantesco e de clima tropical como o Brasil, sendo necessário que sejam dadas às condições para o levantamento e estudos de viabilidade que em longo prazo resultarão em desenvolvimento de equipamentos e processos inovadores, sendo esse um dos objetivos principais da pesquisa e desenvolvimento apoiado pelos órgãos competentes e iniciativa privada.
Dá-se o nome de irradiação a radiação vinda da superfície do sol. A irradiação pode ser classificada nas componentes Radiação solar líquida (Rn), que representa a parcela de irradiação que de fato atinge a superfície da terra; Radiação solar difusa (Rd), que representa a parcela de irradiação difundida pelas partículas e gases atmosféricos. A soma dessas duas componentes é a chamada Radiação solar global (Rs), Pereira e Colle (1998). Tais componentes podem ser medidos utilizando sensores, ou podem ser estimadas utilizando modelos que levam em consideração as características óticas dos sensores e geográficas do local.
Quase todas as fontes de energia – hidráulica, biomassa, eólica, combustíveis fósseis e energia dos oceanos – são formas indiretas de energia solar. Além disso, a radiação solar pode ser utilizada diretamente como fonte de energia térmica, para aquecimento de fluidos e ambientes e para geração de potência mecânica ou elétrica. Pode ainda ser convertida diretamente em energia elétrica, por meio de efeitos sobre determinados materiais, entre os quais se destacam o termoelétrico e o fotovoltaico (ANELL, 2010).
O aproveitamento da iluminação natural e do calor para aquecimento de ambientes, denominado aquecimento solar pasivo, decorre da penetração ou absorção da radiação solar nas edificações, reduzindo as necessidades de iluminação e aquecimento. Assim, um melhor aproveitamento da radiação solar pode ser feito com o auxílio de técnicas mais sofisticadas de arquitetura e construção.
O aproveitamento térmico para aquecimento de fluidos é feito com o uso de coletores ou concentradores solares. Os coletores solares são mais usados em aplicações residenciais e comerciais (hotéis, restaurantes, clubes, hospitais etc.) para o aquecimento de água. Os concentradores solares destinam-se a aplicações que requerem temperaturas mais elevadas, como a secagem de grãos e a produção de vapor.
Entre os vários processos de aproveitamento da energia solar, os mais usados atualmente são o aquecimento de água e a geração fotovoltaica de energia elétrica. No Brasil, o primeiro é mais encontrado nas regiões Sul e Sudeste, devido a características climáticas, e o segundo, nas regiões Norte e Nordeste, em comunidades isoladas da rede de energia elétrica.
INFORMAÇÕES GERAIS 
Radiação Solar
Além das condições atmosféricas (nebulosidade, umidade relativa do ar, etc.), a disponibilidade de radiação solar, também denominada energia total incidente sobre a superfície terrestre, depende da latitude local e da posição no tempo. Isso se deve à inclinação do eixo imaginário em torno do qual a Terra gira diariamente (movimento de rotação) e à trajetória elíptica que a Terra descreve ao redor do Sol (Figura 1).
Como indicado anteriormente, a radiação solar depende também das condições climáticas e atmosféricas. Somente parte da radiação solar atinge a superfície terrestre, devido à reflexão e absorção dos raios solares pela atmosfera. Mesmo assim, estima-se que a energia solar incidente sobre a superfície terrestre seja da ordem de 10 mil vezes o consumo energético mundial (CRESESB, 2000).
FIGURA 1 Representação das estações do ano e do movimento da Terra em torno do Sol no ano de 2011 (Fonte: MAGNOLI, D.; SCALZARETTO. R.) 
Transmissão de calor
O calor pode ser percebido pela diferença de temperatura e pode ser transmitido de três formas: condução, convecção e irradiação:
A transmissão de calor por condução se dá quando as partículas de uma matéria, principalmente, sólida se colidem devido a vibrações que sofrem ao serem aquecidas, como por exemplo: acender uma vela e ficar segurando um metal qualquer sobre a chama; usar espetos de ferro ao assar carne em um churrasco; deixar a colher dentro de uma panela de arroz que ainda está no fogo ou dentro de uma xícara de café quente.
O calor é transmitido por convecção em matérias líquidas ou gasosas, pois nesses meios as moléculas têm maior liberdade de movimento. Consequentemente, quando há aquecimento dessas matérias as moléculas se movimentam com mais rapidez e tendem a se deslocar, ou seja, as moléculas frias vão para as regiões mais quentes e as moléculas quentes para as regiões mais frias. Desta forma, podem-se entender alguns fenômenos vistos diariamente em vários lugares, como por exemplo: a água fervendo dentro de uma chaleira; o resfriamento no interior de uma geladeira; o aquecimento interno de residências; etc. 
Na irradiação, a transmissão de calor acontece quando a agitação térmica das moléculas de uma fonte é transferida de uma região para outra, dentro de um determinado espaço, sem que haja qualquer ligação material direta entre dois meios, como por exemplo: o calor que se pode sentir aqui na Terra proveniente do Sol; o aquecimento no interior de estufas para plantas; a temperatura alta no interior de um carro quando exposto ao sol durante algum tempo, etc.
Aproveitamento da energia solar
O aproveitamento da energia solar, ou seja a utilização do calor proveniente do sol, pode se dar de diversas maneiras, tais como:
Gerar eletricidade, principalmente, nas regiões onde não há sistema de transmissão de energia elétrica convencional, ou seja, regiões não interligadas ao Sistema Integrado Nacional (SIN);
Aquecer a água dos chuveiros elétricos;
Uso de estufaspara maior crescimento de vegetais que precisam manter a temperatura interna mais elevada que a temperatura externa;
Secagem de grãos;
Bombeamento de água usando um painel fotovoltaico acoplado a uma bomba hidráulica.
TECNOLOGIAS DE APROVEITAMENTO
Coletor solar
A radiação solar pode ser absorvida por coletores solares, principalmente para aquecimento de água, a temperaturas relativamente baixas (inferiores a 100ºC). O uso dessa tecnologia ocorre predominantemente no setor residencial, mas há demanda significativa e aplicações em outros setores, como edifícios públicos e comerciais, hospitais, restaurantes, hotéis e similares. Esse sistema de aproveitamento térmico da energia solar, também denominado aquecimento solar ativo, envolve o uso de um coletor solar discreto. O coletor é instalado normalmente no teto das residências e edificações. Devido à baixa densidade da energia solar que incide sobre a superfície terrestre, o atendimento de uma única residência pode requerer a instalação de vários metros quadrados de coletores.
Na Figura 2 abaixo:
1 - Caixa blindada em chapa de alumínio em forma de um conjunto monobloco.
2 - Isolamento de lã de vidro, espessura 1” 
3 - Tubos de cobre com diâmetro de 15 mm.*
4 - Coletor 22 mm.
5 - Vidro plano, espessura: 3 mm.
6 - Chapa de alumínio pintada de preto.
FIGURA 2 : Especificações de um coletor solar. (Fonte: Site da marca ALBACETE)
Segue a baixo uma ilustração de uma instalação de várias placas em paralelo.
FIGURA 3 : Coletores solares em paralelo. (Fonte: Site da marca ALBACETE)
FIGURA 4: Ilustração de um sistema solar de aquecimento de água.
FIGURA 5 – Exemplo de Coletor Solar Fechado.
FIGURA 6 : Exemplo de coletor solar plano. (Fonte: Catalogo da marca NORQUENTE)
Basicamente, um coletor solar plano fechado é constituído por:
Caixa externa: geralmente fabricada em perfil de alumínio, chapa dobrada ou material plástico e que suporta todo o conjunto. 
Isolamento térmico: minimiza as perdas de calor para o meio. Fica em contato direto com a caixa externa, revestindo-a. Os materiais isolantes mais utilizados na indústria nacional são: lã de vidro ou de rocha e espuma de poliuretano.
Tubos: tubos interconectados através dos quais o fluido escoa no interior do coletor. Normalmente, a tubulação é feita de cobre devido à sua alta condutividade térmica e resistência à corrosão.
Placa absorvedora: responsável pela absorção e transferência da energia solar para o fluido de trabalho. As aletas metálicas, em alumínio ou cobre, são pintadas de preto fosco ou recebem tratamento especial para melhorar a absorção da energia solar.
Cobertura transparente: geralmente de vidro, policarbonato ou acrílico que permite a passagem da radiação solar e minimiza as perdas de calor por convecção e radiação para o meio ambiente. 
Vedação: importante para manter o sistema sem umidade externa. Para temperaturas mais elevadas, recomendam-se os coletores solares do tipo tubo evacuado. 
FIGURA 7 : Exemplos coletores solares para piscinas. (Fonte: 
O aquecimento de piscinas a temperaturas entre 26 e 30ºC é normalmente promovido por coletores solares abertos, mostrados na Figura 1.3. Essa designação é utilizada, pois tais coletores não possuem cobertura transparente nem isolamento térmico. Apresentam ótimo desempenho para baixas temperaturas o qual decresce significativamente para temperaturas mais elevadas.
 
FIGURA 8 : Exemplo de coletor solar e especificações, marca MONDIALLE. (Fonte: Site MONDIALLE)
Tubo a Vácuo 
Os Tubos a Vácuo de vidro são os principais componentes de um coletor solar. Cada Tubo a Vácuo possui 2 (dois) tubos de vidro. A parte externa do tubo é feita de vidro de boro silicato, o qual é transparente e muito forte, capaz de resistir os impactos de chuva de granizo.
A parte interna do tubo é também feita de vidro de boro silicato e coberto com (AI-N/AI) que possui uma excelente absorção solar, com mínima perda de calor. O ar é retirado do espaço entre dois tubos de vidros para formar o vácuo, eliminando assim a condução e a transferência de calor.
Com o propósito de manter o vácuo entre duas camadas de vidro, é usado um condutor de bário. Durante a fabricação, este condutor é exposto a altas temperaturas, o qual resulta na cobertura de uma camada de puro bário que absorve ativamente qualquer um desses gases, CO, CO2, N2, O2, H2, ajudando a manter o vácuo no tubo.
A camada de bário, também fornece visualmente com clareza a situação do vácuo. A camada de bário na cor prata mudará para a cor branca se o vácuo for perdido, tornando fácil determinar se o tubo esta operando normalmente ou não.
FIGURA 9 : Tubo de vácuo. (Fonte: Site MONDIALLE)
Características
Todo sistema deve respeitar a forma de instalação de acordo com o esquema de instalação. O sistema tem a possibilidade em 4 versões:
Baixa pressão: A água circula dentro do tubo sendo permitido até 6,5mca de pressão nos tubos. Devendo ser instalado exclusivamente no esquema de gravidade.
FIGURA 10 : Coletor Baixa pressão marca MONDIALLE. (Fonte: Site MONDIALLE)
Alta pressão: A água circula dentro de um tubo de cobre podendo ser instalado em um sistema pressurizado. A pressão deverá estar entre 6,5mca e 40mca. Recomendado para esquema de circulação forçada.
FIGURA 11 : Coletor Alta pressão marca MONDIALLE. (Fonte: Site MONDIALLE)
Acoplado: Aplicado para instalações onde precisa de alto rendimento e praticidade na instalação, pois o mesmo tem as placas coletoras (tubo a vácuo) acopladas diretamente ao reservatório.
FIGURA 12: Coletor Acoplado marca MONDIALLE. (Fonte: Site MONDIALLE)
 FIGURA 13 : Correlação entre tipos de coletores planos e temperatura de operação. (Fonte: Solarserver)
Concentrador solar
O aproveitamento da energia solar aplicado a sistemas que requerem temperaturas mais elevadas ocorre por meio de concentradores solares, cuja finalidade é captar a energia solar incidente numa área relativamente grande e concentrá-la numa área muito menor, de modo que a temperatura desta última aumente substancialmente. A superfície refletora (espelho) dos concentradores tem forma parabólica ou esférica, de modo que os raios solares que nela incidem sejam refletidos para uma superfície bem menor, denominada foco, onde se localiza o material a ser aquecido.
Os sistemas parabólicos de alta concentração atingem temperaturas bastante elevadas e índices de eficiência que variam de 14% a 22% de aproveitamento da energia solar incidente, podendo ser utilizada para a geração de vapor e, conseqüentemente, de energia elétrica. Contudo, a necessidade de focalizar a luz solar sobre uma pequena área exige algum dispositivo de orientação, acarretando custos adicionais ao sistema, os quais tendem a ser minimizados em sistemas de grande porte. Entre meados e final dos anos 1980, foram instalados nove sistemas parabólicos no sul da Califórnia, EUA, com tamanhos que variam entre 14 MW e 80 MW, totalizando 354 MW de potência instalada. Trata-se de sistemas híbridos, que operam com auxílio de gás natural, de modo a atender a demanda em horários de baixa incidência solar. Os custos da eletricidade gerada têm variado entre US$ 90 e US$ 280 por MWh. Recentes melhoramentos têm sido feitos, visando a reduzir custos e aumentar a eficiência de conversão. Em lugar de pesados espelhos de vidro, têm-se empregado folhas circulares de filme plástico aluminado (NREL, 2000).
Figura 14: Usina Solar de Barstow – Califórnia. 
Aquecimento de água
A tecnologia do aquecedor solar já vem sendo usada no Brasil desde a década de 60, época em que surgiram as primeiras pesquisas. Em 1973, empresas passaram a utilizá-la comercialmente (ABRAVA, 2001).
Segundo informações da Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento (ABRAVA, 2001), existiam até recentemente cerca de 500.000 coletores solares residenciais instalados no Brasil. Somente com aquecimento doméstico de água para banho, são gastos anualmente bilhões de kWh de energiaelétrica, os quais poderiam ser supridos com energia solar, com enormes vantagens socioeconômicas e ambientais. Mais grave ainda é o fato de que quase toda essa energia costuma ser consumida em horas específicas do dia, o que gera uma sobrecarga no sistema elétrico. Além disso, há uma enorme demanda em prédios públicos e comerciais, que pode ser devidamente atendida por sistemas de aquecimento solar central.
Embora pouco significativos diante do grande potencial existente, já há vários projetos de aproveitamento da radiação solar para aquecimento de água no País. Essa tecnologia tem sido aplicada principalmente em residências, hotéis, motéis, hospitais, vestiários, restaurantes industriais e no aquecimento de piscinas. Em Belo Horizonte, por exemplo, já são mais de 950 edifícios que contam com este benefício e, em Porto Seguro, 130 hotéis e pousadas (ABRAVA, 2001). A Figura 3.8 ilustra um exemplo comercial de aproveitamento térmico da energia solar na cidade de Belo Horizonte – MG, o qual se tornou referência em energia solar térmica. O sistema possui área total de 804 m² de coletores solares e capacidade de armazenamento de água de 60.000 litros. Entre outros exemplos encontrados em Belo Horizonte, destaca-se o do Centro de Operações da ECT, que possui área total de 100 m² de coletores e capacidade de armazenamento de água de 10.000 litros (CRESESB, 2000).
Um dos principais entraves à difusão da tecnologia de aquecimento solar de água é o custo de aquisição dos equipamentos, particularmente para residências de baixa renda. Mas a tendência ao longo dos anos é a redução dos custos, em função da escala de produção, dos avanços tecnológicos, do aumento da concorrência e dos incentivos governamentais. Fatores que têm contribuído para o crescimento do mercado são: a divulgação dos benefícios do uso da energia solar; a isenção de impostos que o setor obteve; financiamentos, como o da Caixa Econômica Federal, aos interessados em implantar o sistema; e a necessidade de reduzir os gastos com energia elétrica durante o racionamento em 2001 (ABRAVA, 2001). Também são crescentes as aplicações da energia solar para aquecimento de água em conjuntos habitacionais e casas populares, como nos projetos Ilha do Mel, Projeto Cingapura, Projeto Sapucaias em Contagem, Conjuntos Habitacionais SIR e Maria Eugênia (COHAB) em Governador Valadares (ABRAVA, 2001). Outro elemento propulsor dessa tecnologia é a Lei n° 10.295, de 17 de outubro de 2001, que dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia e a promoção da eficiência nas edificações construídas no País.
O crescimento médio no setor, que já conta com aproximadamente 140 fabricantes e possui uma taxa histórica de crescimento anual de aproximadamente 35%, foi acima de 50% em 2001. Em 2002, foram produzidos no país 310.000 m² de coletores solares (ABRAVA, 2001).
Aproveitamento da energia solar no Brasil
Atualmente há vários projetos, em curso ou em operação, para o aproveitamento da energia solar no Brasil, particularmente por meio de sistemas fotovoltaicos de geração de eletricidade, visando ao atendimento de comunidades isoladas da rede de energia elétrica e ao desenvolvimento regional. Além do apoio técnico, científico e financeiro recebido de diversos órgãos e instituições brasileiras (MME, Eletrobrás/CEPEL e universidades, entre outros), esses projetos têm tido o suporte de organismos internacionais, particularmente da Agência Alemã de Cooperação Técnica – GTZ e do Laboratório de Energia Renovável dos Estados Unidos (National Renewable Energy Laboratory) – NREL/DOE. Também a área de aproveitamento da energia solar para aquecimento de água tem adquirido importância nas regiões Sul e Sudeste do País, onde uma parcela expressiva do consumo de energia elétrica é destinada a esse fim, principalmente no setor residencial.
Reservatórios térmicos 
Nas aplicações práticas do aquecimento solar ocorrem “oscilações” significativas entre o período de geração de água quente nos coletores solares e seu real consumo. No setor industrial, por exemplo, o período de consumo de água quente depende do processo industrial e dos pontos de utilização adotados. Para o vestiário industrial considera-se o horário de troca de turno de trabalho e para o refeitório, o número diário de refeições e seus respectivos horários. Mas, na grande maioria dos casos, observa-se a ocorrência de uma defasagem observada no setor residencial. Além disso, deve-se destacar também o caráter intrinsecamente intermitente da radiação solar, que alterna dias e noites, dias ensolarados, nublados e chuvosos, como também entre as estações do ano.
Assim, constata-se a necessidade de armazenamento de água quente em reservatórios térmicos para adequação entre a geração e o consumo real, além da definição de uma autonomia para o sistema.
As partes constituintes do reservatório térmico são mostradas aseguir:
FIGURA 15 Ilustração de um reservatório térmico em corte
Corpo interno: fica em contato direto com a água aquecida e, por isso, deve ser fabricado com materiais resistentes à corrosão, tais como cobre e aço inoxidável nos reservatórios fechados. Nos reservatórios abertos, utiliza-se, também, o polipropileno. 
Isolante térmico: minimiza as perdas de calor para o meio. É colocado sobre a superfície externa do corpo interno, sendo a lã de vidro e a espuma de poliuretano os materiais mais utilizados. 
Proteção externa: tem a função de proteger o isolante de intempéries, tais como: umidade, danos no transporte ou instalação, etc. Essa proteção é normalmente de alumínio, aço galvanizado ou aço carbono pintado. Não se recomenda o uso de lona plástica.
Sistema auxiliar de aquecimento: como o próprio nome indica, é um sistema de aquecimento que tem como objetivo complementar o aquecimento solar de modo a garantir o fornecimento de água quente, seja em períodos de baixa insolação ou mesmo quando ocorrer consumo excessivo. Usualmente, o sistema de aquecimento auxiliar elétrico é constituído por uma ou mais resistências elétricas blindadas, colocadas no reservatório térmico em contato com a água armazenada. O acionamento dessas resistências pode ser controlado automaticamente por meio de um termostato, ou manualmente, pelo próprio usuário. 
Tubulações de alimentação, descarga e suspiro.
Apoio para fixação.
FIGURA 16 : Exemplo de um reservatório térmico marca MONDIALLE. (Fonte: Site MONDIALLE)
FIGURA 17: Alguns modelos de reservatórios térmico da marca MONDIALLE. (Fonte: Site MONDIALLE)
FIGURA 18 :Exemplo de um reservatório térmico da marca ALBACETE. (Fonte: Site ALBACETE)
FIGURA 19: Alguns especificações dos modelos de reservatório da marca ALBACETE. (Fonte: Site ALBACETE)
Sistema de instalação com circulação forçada
FIGURA 20 : Imagem ilustrativa de Sistema com circulação forçada
Legenda da FIGURA _ acima
1 - Registros
2 - Válvula de retenção
3 - Respiro
4 - Dreno
5 - Ligação elétrica
6 - Saída para consumo
7 - Reservatório Térmico
8 - Motobomba
9 - Reservatório de água fria
10 - Coletor Solar
11 - Quadro elétrico
12 - Sensor de temperatura
Sistema de instalação termo-sifão com reservatório inferior
FIGURA 21 : Imagem ilustrativa de Sistema termo-sifão com reservatório inferior
CONCLUSÕES
As tecnologias dos coletores solares são de grande importância, pois quanto melhor for permitirá um melhor desenvolvimento da sociedade e uma menor poluição das energias não renováveis. Porém há muito em que pesquisar e melhor nesta área.
Com o crescente aumento da necessidade de energia, é notável a procura por obter energias alternativas ou renováveis, que atendam aos aspectos econômicos e ambientais que são exigidos pelo momento que a sociedade se encontra. Diante de tal cenário o aproveitamento da energia proveniente do sol (Energia Solar) mostra-se uma excelente alternativa.
O uso residencial e comercial de coletores solares gera uma economia satisfatória, mas ainda está pouco presente devido ao alto valor de aquisição. Leis emedidas de órgãos governamentais ajudarão e estão ajudando o crescimento dessa relevante energia.
REFERÊNCIAS
ABRAVA - Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento .Revista DASOL. Disponível em: <http://www.abrava.com.br/>. Acesso em: 10 ago. 2011.
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (ANEEL). Energia Solar. São Paulo, 2010. 42 p. Disponível em: <http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/03-Energia_Solar%283%29.pdf>. Acesso em: 15 ago. 2011.
ANÁLISE ENERGIA. Brasil dá os primeiros passos. São Paulo: Análise, 2011. Anual. p. 96-97.
CENTRO NACIONAL DE REFERÊNCIA EM PEQUENAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS (CERPCH). Fontes Renováveis, Energia solar. Disponível em: <http://www.cerpch.unifei.edu.br/solar.php>. Acesso em: 14 ago. 2011.
CRESESB - Centro de Referência para Energia Eólica e Solar Sergio de Salvo Brito. Disponível em: http://www.cresesb.cepel.br/. Acesso em 25 ago. 2011.
MAGNOLI, D.; SCALZARETTO. R. Geografia, espaço, cultura e cidadania. São Paulo: Moderna, 1998. v. 1.
NATIONAL RENEWABLE ENERGY LABORATORY. Energia Renováveis. Disponível em: <http://www.nrel.gov/>. Acesso em: 15 ago. 2011.
PALZ, Wolfong. Energia Solar e Fontes Alternativas, Editora Hemus, São Paulo, 1981.
PEREIRA, E.B. e COLLE, S. Atlas de Irradiação Solar do Brasil, INMET - Instituto Nacional de Meteorologia, Brasília, 1998, 65 p.
REVISTA BRASIL ENERGIA. Minha casa solar. Disponível em: <http://www.energiahoje.com/brasilenergia/noticiario/2010/05/01/409566/minha-casa-solar.html>. Acesso em: 11 set. 2011.
ANEXO A
Ao anunciar a segunda fase do Programa de Aceleração do Crescimento (PAC), o governo deu um novo estímulo à indústria de aquecimento solar no Brasil. Afinal, um dos carros-chefes do programa – a construção de um milhão de moradias, através do programa Minha Casa, Minha Vida – estipula que essas residências sejam equipadas com coletores solares para aquecimento de água. Somado aos diversos projetos de Companhias Habitacionais Regionais (Cohabs) país afora, além de uma série de leis municipais e estaduais que preveem o uso do equipamento, o programa promete estimular o mercado, além da produção tecnológica no setor de energia solar.
As primeiras reações ao projeto já são sentidas na indústria. Um dos principais fabricantes de coletores solares do Brasil, a Soletrol, em função das novas iniciativas, prevê investir R$ 10 milhões até o fim de 2011, a fim de aumentar sua capacidade de produção em cerca de 50%. Os recursos incluem a ampliação de seu centro logístico em São Manuel (SP), que já está quase pronto. De acordo com o presidente da empresa, Luís Augusto Mazzon, se de fato o PAC 2 virar realidade, a Soletrol pode até dobrar sua capacidade nos próximos dois anos. “A estimativa é crescer 50% somente em 2010. Até 2012, esperamos atingir um faturamento anual acima de R$ 100 milhões”, revela Mazzon. 
Chuveiro elétrico
Segundo dados da Eletrobras, o uso de chuveiros elétricos representa cerca de 24% do total da demanda energética residencial. “Atualmente, o Brasil reserva, em geração, um quarto da capacidade de Itaipu para fazer frente a chuveiros elétricos. Isso equivale a aproximadamente US$ 4 bilhões em investimentos”, argumenta o coordenador do Labsolar, o professor Sérgio Colle. 
O pesquisador diz que o país poderia destinar 50% dos investimentos em energia elétrica para suprir chuveiros elétricos à área de coletores solares. Isso levaria a um acréscimo anual de 4 milhões a 5 milhões de m² de unidades solares instalados. 
Hoje, segundo dados da Abrava, o Brasil conta com uma área total acumulada de 5.245.085 m² de coletores solares, o que equivale a uma capacidade instalada de 3.671,5 MW de energia solar térmica. De 2001 a 2009, quase 4 milhões de m² de coletores foram acrescidos ao parque nacional.
Leis por todo o país
Com um parque industrial de coletores solares em consolidação – já são mais de 200 os produtores de aquecedores solares no país – e a necessidade de acompanhar as recomendações previstas pelo Programa Nacional sobre Mudanças Climáticas (PNMC), estados e cidades vêm aprovando novas leis que estimulam ainda mais o mercado de aquecimento solar. Segundo o portal Cidades Solares, ligado à ABRAVA o Brasil possui hoje 26 leis estaduais e municipais aprovadas, 31 em tramitação e 22 arquivadas. 
Em 2009, quatro novos projetos de lei tiveram sua tramitação legislativa iniciada. Em Manaus (AM), um PL institui um programa de incentivos ao uso de energia solar em edificações urbanas. Em Vitória (ES), outro projeto busca autorizar o Poder Executivo a instituir e desenvolver o Programa de Fontes Alternativas de Energia. Em Santa Catarina, um PL dispõe sobre a instalação de sistema de aquecimento de água por energia solar em edificações do estado. E em Belo Horizonte (MG) tramita um projeto de lei que estabelece a obrigatoriedade da instalação de sistemas de aquecimento de água por energia solar nas novas edificações do município. Minas Gerais, por sinal, vem se destacando na promoção de ações no setor. Em fevereiro, por exemplo, a Cemig e a Cohab-MG anunciaram a instalação de coletores solares em 15 mil moradias a serem construídas em todas as regiões do estado.
Já no âmbito federal, um projeto de lei também foi aprovado, em outubro de 2009. Com o objetivo de impulsionar a energia solar térmica, o PL 630/03 está atualmente no Senado, de acordo com Mesquita.
Qualidade e eficiência
Outras iniciativas que vêm sendo implementadas pelo governo federal dão continuidade a esse movimento ascendente da indústria de coletores, como o Programa Brasileiro de Etiquetagem. “Esse programa garante a qualidade dos coletores solares por meio da avaliação do Procel e do Inmetro. E há ainda estímulos à produção, com recursos do BNDES e da Caixa Econômica, que participa do Minha Casa, Minha Vida”, esclarece Hamilton Moss, diretor do Departamento de Desenvolvimento Energético do Ministério de Minas e Energia (MME).
A qualidade dos equipamentos solares é fundamental para que a economia obtida com seu uso chegue a 70% ou 80% da despesa anual com energia, o que significa a amortização do investimento em três ou quatro anos. É preciso, por exemplo, que as tubulações do coletor solar térmico sejam de cobre, material mais indicado por conduzir 97% do calor captado. 
FIGURA 27 – Gráfico da área coletora instalada. Fonte: IEA- Solar Heat Worldwide – Markets and Contribution to the Energy Supply 2004
FIGURA 28 – Gráfico da potência instalada per capita para cada 100 mil habitantes. Fonte: IEA- Solar Heat Worldwide – Markets and Contribution to the Energy Supply 2004