De maneira muito simples e elucidativa, um sistema solar térmico define-se como um equipamento que capta a radiação emitida pelo sol e aquece a água. O sistema solar é assim composto por dois corpos principais, o colector solar que capta a radiação e o depósito que armazena a água quente para posterior consumo.
Um sistema solar térmico é constituído por vários componentes, sendo que os elementos chave são os seguintes (Instalações Solares Térmicas, 2007):
Colector Solar – Tem a função de transformar a radiação tanto quanto possível em calor.
Armazenamento – Depósito acumulador onde contém a reserva de água para consumo.
Permutador – Circuito fechado que efectua a transferência de calor captada pelos colectores para a água que se encontra armazenada no depósito.
Regulação e controlo – Conjunto de válvulas, electro-válvulas e bombas de circulação que certificam o correcto funcionamento do sistema
Apoio energético – Resistência eléctrica incorporada no depósito de modo a assegurar a água quente no depósito nos períodos de menor insolação.
Sistema de aquecimento termossifão, a circulação faz-se por convecção natural, a diferença de temperaturas do fluido solar entre a zona dos colectores e o depósito acumulador de água para consumo faz com que este circule devido à diferença de densidade causada por essas variações de temperatura. Quanto maior for a radiação captada pelos colectores maior será o caudal de água obtido pelo sistema. Este processo é contínuo desde que haja radiação disponível e a temperatura do colector for superior à do acumulador.
Os sistemas de circulação forçada, detêm essa nomenclatura devido á existência de uma bomba circuladora que faz circular o liquido entre o depósito e o colector – sistemas activos. O funcionamento da bomba é feito através de um controlador onde se programa para que quando haja diferenças de temperatura entre o depósito e os colectores o fluido circule.
A bomba de circulação deve parar o seu funcionamento quando a temperatura dos colectores for inferior à temperatura no depósito por já se ter atingido a temperatura desejada ou por a radiação ter baixado de mais. O controlador funciona com o auxílio de um termóstato diferencial e sondas de temperatura, uma colocada na parte superior dos colectores e outra na parte inferior do acumulador. O termóstato é directamente ligado à bomba de circulação.
Os sistemas circulação forçada podem ainda ser distinguidos entre os de transferência directa e os de transferência indirecta.
Transferência directa
Os sistemas de transferência directa, a água que circula nos colectores é a mesma que está contida no acumulador e por sua vez é usada para uso doméstico.
Transferência indirecta
Existe um permutador de calor que separa fisicamente a água do acumulador (AQS) do fluido que circula no interior dos colectores.