Solar térmico, sistemas ativos

Os sistemas ativos convertem a energia solar em calor utilizando dispositivos chamados coletores solares. Nestes coletores circula um fluido (geralmente a água, mas também pode ser ar ou outro), que é aquecido e irá transportar o calor até ao local de utilização ou de armazenamento da energia. Existem vários tipos de coletores solares, dependendo a opção pela utilização de um determinado tipo de colector da temperatura exigida pela necessidade a satisfazer, por exemplo, para aquecimento de águas de piscinas ao ar livre a temperatura será da ordem dos 28 °C.
Os coletores para aquecimento de água são geralmente constituídos por uma caixa metálica, isolada termicamente na sua parte posterior, uma cobertura transparente instalada na sua parte frontal (frequentemente o vidro) que proporciona o efeito de estufa no interior do coletor, uma placa metálica escura que absorve o máximo da radiação solar e um conjunto de tubos ligados intimamente a esta no interior dos quais a água circula e aquece. Os colectores solares são instalados em locais isentos de sombras, na maioria das vezes nos telhados dos edifícios, orientados para norte (no hemisfério sul), e com uma inclinação em relação ao plano horizontal de modo a potencializar a captação da radiação solar.
A aplicação mais usual dos colectores solares é o aquecimento de águas sanitárias, nas habitações, em pavilhões desportivos e em outras instalações. Outras aplicações dos coletores solares são o aquecimento de águas para piscinas, para aquecimento ambiente, o preaquecimento de água para máquinas de lavar roupas, e até para fornecimento de água quente em processos industriais.
Também existem sistemas solares térmicos ativos que podem ser utilizados na produção de energia eléctrica. Estes sistemas produzem calor a “alta temperatura”, utilizando colectores concentradores, que são equipamentos que refletem a radiação solar incidente para um tubo ou para um ponto, onde circula o fluido que vai absorver a energia solar. Este fluido aquecerá até atingir uma temperatura elevada (centenas de milhares de graus Celsius) sendo depois encaminhado para uma turbina, produzindo movimento mecânico de rotação, que será convertido em energia elétrica por um alternador.