COS’È UN COLLETTORE SOLARE E COME FUNZIONA

COS’È UN COLLETTORE SOLARE E COME FUNZIONA

30 Maggio 2019 Off Di nestor

I collettori solari sono dispositivi progettati per sfruttare la luce solare per generare acqua calda e riscaldamento nelle case

CHE COS’È UN COLLETTORE SOLARE E COME FUNZIONA

Di seguito vedremo cosa sono i collettori solari e come funzionano

Cosa sono i collettori solari?

Le principali applicazioni dei collettori solari sono di solito per la preparazione di acqua calda per scopi sanitari, il riscaldamento di piscine o per il riscaldamento

collettori solari  sono dispositivi progettati per catturare l’energia generata dal sole e convertirla in energia termica. Sono divisi in due grandi gruppi, i collettori a bassa temperatura (utilizzati principalmente nei sistemi di riscaldamento domestici) e i collettori ad alta temperatura (che sono costituiti da specchi e utilizzati per produrre energia elettrica).

Esistono diversi tipi di collettori solari:

  • Collettori piani protetti : sono i più utilizzati poiché il rapporto costo-produzione è il più redditizio e favorevole. In questo tipo di collettore, il collettore si trova in una scatola rettangolare larga circa un metro e alta due. La faccia esposta al sole è coperta da un vetro molto sottile, mentre il resto delle facce è opaco e isolato termicamente.
  • Collettori piani non protetti : sono una variante più economica del tipo precedente, in cui il vetro protettivo è omesso e la lastra è direttamente esposta all’ambiente esterno. Inoltre non hanno isolamento perimetrale. La loro efficienza è più limitata, quindi hanno bisogno di una superficie maggiore per ottenere le prestazioni desiderate.
  • Tubi del vuoto : riducono la cattura della superficie in cambio di piccole perdite di calore. La pellicola di raccolta è posizionata all’interno dei tubi, che sembrano un tubo fluorescente tradizionale ma con un colore scuro. I pannelli con questi tubi sono formati con diversi montati su una struttura a pettine. Questo sistema presenta vantaggi come il suo isolamento maggiore, che lo rende la scelta migliore per climi molto freddi. La sua flessibilità rende il posizionamento migliore e più facile senza prestazioni evidenti.

Le principali applicazioni dei  collettori solari  sono di solito per la preparazione di acqua calda per scopi sanitari, il riscaldamento di piscine o per il riscaldamento.

Come funzionano i collettori solari?

 

 

COS'È UN COLLETTORE SOLARE E COME FUNZIONA

Il sole è una fonte di energia rinnovabile illimitata. Esistono diverse tecniche che possono trasformare i raggi del sole in energia: energia solare termica ed energia solare fotovoltaica.

  • Moduli fotovoltaici: trasformano la luce solare direttamente in elettricità.
  • I sensori solari termici: consentono di utilizzare l’energia solare per produrre acqua calda.

Come funziona un collettore solare termico?

I collettori solari termici catturano l’energia solare termica attraverso le radiazioni solari e riscaldano l’acqua. Per questo, i raggi del sole prima attraversano un vetro trasparente alla luce. Sotto questo vetro, un assorbitore (una piastra formata da fogli di rame o alluminio con un trattamento al cromo o ossido di titanio) assorbe dall’80 al 90% dei raggi del sole.

Questo assorbitore è saldato con ultrasuoni o saldatura laser, a un tubo di rame e grazie al trasferimento della temperatura di contatto, quel tubo di rame viene riscaldato.

L’energia termica o il calore trasferiti a quel tubo di rame riscaldano una soluzione di acqua e fluido termovettore che impedisce il congelamento dello stesso in caso di basse temperature.

Questa soluzione di acqua e glicole alla temperatura acquisita è il veicolo per trasferire la temperatura ai diversi sistemi.

Inoltre, i collettori solari termici, sul retro, hanno un rivestimento isolante che impedisce la perdita della temperatura accumulata al suo interno.

Una volta che abbiamo questo fluido alla temperatura fornita dalla radiazione solare, lo facciamo circolare in un accumulatore, sia per circolazione naturale che dà origine a apparecchiature a termosifone o forzate da una pompa e risultanti in apparecchiature forzate.

COS'È UN COLLETTORE SOLARE E COME FUNZIONA

Come funziona un termosifone o un’apparecchiatura a circolazione naturale?

Il fluido con la temperatura che abbiamo ottenuto nei collettori, viene fatto circolare in un accumulatore, dove trasferisce la temperatura di questo fluido, nell’acqua di consumo domestica, senza mai mescolarsi con esso. Questo trasferimento si ottiene in due modi diversi che determinano il funzionamento del sistema:

  • Sistema di accumulo, l’accumulatore ha una doppia camicia o busta, in cui il fluido termovettore circola attraverso l’esterno e all’interno abbiamo accumulato acqua potabile. Essendo entrambi depositi metallici, la temperatura viene trasferita per contatto.
  • Sistema di riscaldamento a gradini, l’accumulatore è completamente riempito con quel fluido di soluzione di glicole d’acqua e l’acqua potabile entra attraverso una bobina inossidabile, che attraversa il serbatoio. Trasferimento della temperatura del fluido in acqua potabile per contatto con quella bobina.
  • In entrambi i sistemi la circolazione e l’accumulo all’interno degli elementi avviene tramite circolazione naturale, dove l’acqua calda sale e l’acqua fredda scende. Per questo l’accumulatore e i collettori devono essere molto vicini, altrimenti questo effetto fisico non si verifica.

COS'È UN COLLETTORE SOLARE E COME FUNZIONA

Come funzionano le apparecchiature a circolazione forzata o forzata?

Quando l’accumulatore e i collettori non sono vicini tra loro, è necessario che una pompa forzi la circolazione del fluido termovettore tra di loro. Questa pompa sarà gestita da un’unità di controllo elettronica, in caso di differenza di temperatura tra i collettori solari e l’accumulatore di consumo.

In entrambi i sistemi, quando il sole non è sufficiente per riscaldare l’acqua alla temperatura di consumo, è necessario un sistema ausiliario per raggiungere quella temperatura. Questo sistema può essere uno scaldabagno, uno scaldabagno elettrico collegato in serie con l’apparecchiatura o una resistenza elettrica inclusa nell’apparecchiatura stessa. Questi elementi ausiliari, verrebbero utilizzati solo in caso di mancanza di temperatura nell’acqua potabile.

COS'È UN COLLETTORE SOLARE E COME FUNZIONA

Elementi di un’installazione termica

Un impianto solare termico è costituito dai seguenti elementi:

Collettori solari o pannelli solari.

I pannelli solari termici sono quelli che catturano la radiazione solare per convertirli in calore e poi in acqua calda. A differenza dei pannelli solari fotovoltaici, mancano celle fotovoltaiche che trasformano i fotoni di luce in energia, ma usano la radiazione solare per riscaldare il fluido che circola al loro interno.

accumulatori

Sono serbatoi di diverse dimensioni collegati ai collettori ed è qui che viene immagazzinato l’ACS.

scambiatori

Sono quelli che trasportano calore attraverso il circuito grazie al suo fluido caldo. Questi possono essere interni, interni al magazzino o esterni.

Sistemi di energia ausiliaria

Questi sistemi sono progettati per integrare la domanda di acqua calda in caso di mancanza di radiazione solare. Per minimizzarne l’uso e il consumo, l’acqua viene prima riscaldata nell’accumulatore e poi passa attraverso l’attrezzatura ausiliaria fino a raggiungere la temperatura necessaria. Esistono diversi tipi: caldaie a gas, thermos elettrico, resistenza elettrica, …

In SOLBIOMAS abbiamo tutti i tipi di sistemi solari termici: apparecchiature a termosifone e apparecchiature forzate. Se stai pensando di passare alle energie rinnovabili in SOLBIOMAS, possiamo consigliarti su quei sistemi che si adattano meglio alle tue esigenze.