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Pannelli Solari Sottovuoto Acqua calda Sempre dal Sole

I pannelli solari vengono utilizzati per produrre acqua calda sfruttando l’energia solare. Un impianto del genere è costituito da un collettore solare termico che è una piastra assorbente realizzata con un tubo a forma di serpentina , il tutto inserito in un alloggiamento che funge da serra.  

L’assorbitore è l’elemento “attivo” del collettore poiché si occuperà di recuperare il calore dal sole e di trasmetterlo a un circuito dell’acqua per immagazzinarlo in un serbatoio d’acqua chiamato anche caldaia. Esistono due modelli di collettori: quelli piani quelli sottovuoto. Chiamati anche heat pipe i pannelli solari sottovuoto permettono di produrre acqua calda anche in condizioni di scarso soleggiamento e nei periodi invernali.

Come sono fatti

I collettori realizzato con pannelli solari sottovuoto sono costituiti da un tubo a doppia parete in vetro speciale tra cui si crea un vuoto d’aria (un po ‘come un thermos molto allungato). L’assorbitore è posizionato al centro del tubo di vetro, in un ambiente molto ben isolato e raccoglie energia termica attraverso un tubo che trasporta energia, oppure tramite un tubo di rame fisso a “U”collegato all’assorbitore e in cui l’acqua circola con un antigelo ad alta temperatura; questo calore verrà quindi trasmesso al serbatoio di accumulo collegato all’ impianto di casa.

collettore-solare-sottovuoto

Funzionamento

Ogni tubo di un sensore di “sistema di tubi di calore” contiene un circuito chiuso per un secondo fluido termovettore. Questi circuiti secondari terminano con uno scambiatore di calore che trasmette la sua energia al fluido solare del circuito primario che riscalda la caldaia solare.

Il tubo di calore è uno scambiatore che utilizza i meccanismi per modificare lo stato liquido-gas di un fluido posto in un tubo chiuso.

In una tubazione di calore: il fluido termovettore viaggia avanti e indietro, tramite un tubo a forma di U o due tubi concentrici.

A temperatura ambiente la pressione nel tubo di calore è molto bassa, il liquido può quindi bollire a una temperatura relativamente bassa (in genere 25 ° C). In questo caso il vapore occupa immediatamente l’intero spazio del tubo di calore e si condensa alla fine situata nel collettore, se è a una temperatura più fredda. In tal modo, rinuncia al suo calore latente di fusione che è molto più alto di quello trasmesso dalla semplice conduzione del tubo di rame. Dopo la condensazione il liquido scende per gravità, il che richiede che il tubo sia posizionato con una pendenza minima.

I tubi di calore possono essere rimossi o sostituiti senza nemmeno interrompere l’operazione, il che semplifica la manutenzione.

 

Vantaggio rispetto ai pannelli solari piani

  • Altissima efficienza: 85% della radiazione assorbita. Quasi nessuna perdita (dovuta al vuoto). I collettori piani hanno le stesse capacità di assorbimento ma grandi perdite.
  • Assorbimento solare poco modificato dall’angolo di attacco del sole, i tubi sono rotondi. I collettori sottovuoto quindi funzionano ad alta velocità dalla mattina alla sera. I collettori piatti sono efficaci solo per poche ore al giorno.
  • Zone di massimo assorbimento grazie ai riflettori posizionati sotto ciascuno dei tubi.
  • Capacità di produrre temperature molto elevate molto rapidamente (80 ° C e oltre) mentre i collettori piani si livellano a 50-60 ° C . Ciò ha diverse implicazioni: volume di archiviazione inferiore. Possibilità di riscaldare una casa con radiatori convenzionali che funzionano ad alte temperature. Possibilità di far funzionare un climatizzatore solare.
  • Insensibilità alle condizioni climatiche esterne (vento, freddo).
  • Nessun problema di gelo in inverno perché il vuoto resiste -30 ° C a – 50 ° C
  • Possibilità di avere acqua calda anche in inverno in posti in zone climatiche fredde e con pochissima insolazione

Prezzo Pannelli solari sottovuoto

dipende dalle caratteristiche dell’ impianto utilizzato e dalla grandezza.  Alcuni rivenditori offrono un riflettore da installare dietro i tubi, in alluminio anodizzato. Il riflettore ha un certo interesse quando c’è il sole “dietro al collettore”, ma anche davanti se la distanza tra i tubi permette ai raggi di passarci attraverso e recuperare insolazione.  Questo effetto è molto attenuato quando il sole è su entrambi i lati del collettore.

Il prezzo di un collettore sottovuoto “18 tubi -1,80m” è di circa 500 – 600 euro esclusa IVA e trasporto. La questione del trasporto dei tubi è molto delicata, meno per la loro fragilità che per le loro dimensioni che li rendono molto vulnerabili agli shock.

Il prezzo è influenzato anche dal tipo di impianto, a circolazione naturale o forzata. Nel primo caso l’acqua arriva in casa per “gravità” , scendendo dall’ alto, nel secondo caso una pompa elettrica spinge l’acqua fin dove deve arrivare.

Anche la grandezza ed il tipo di serbatoio che si usa per l’accumulo dell’ acqua calda influenza il prezzo finale. Il serbatoio va dimensionato a seconda della quantità di acqua che ci serve riscaldare e stoccare. Il serbatoio è collegato ad una caldaia a gas, che si attiverà soltanto quando la temperatura del boiler scenderà sotto una certa soglia, vedi qui sotto l’esempio di un impianto solare permico sottovuoto con collettori KLOBEN (altre marche famose sono Viessman e Cordivari).

Diciamo che un impianto a circolazione forzata per una famiglia di 4 persone con pannelli solari sottovuoto costa circa 2500-3000 euro, esclusa caldaia, ma si può sfruttare uno scaldaacqua pre esistente.

impianto-solare-termico-sottovuoto

Il regolatore solare è una parte essenziale del sistema di riscaldamento solare, in tutti i casi sistemi alimentati per gravità (in cui il collettore solare si trova più in basso rispetto al bombola di acqua calda e la circolazione viene effettuata mediante termosifonazione). In tutti gli altri sistemi, sarà necessario utilizzare un controller per accendere la pompa quando il il pannello è più caldo del bollitore.

Il controller potrebbe anche essere configurato per far circolare l’acqua per riscaldare il pannello nel caso in cui il collettore si avvicina pericolosamente al congelamento. Questo accadrà solo in tempo eccezionalmente freddo, e rappresenterà un consumo energetico trascurabile. Dovrebbero essere installati controller che consentano all’installatore di regolare la temperatura differenziale per adattarsi a diverse condutture con diverse perdite di calore. Più avanzato
i controller visualizzeranno la temperatura del collettore e dell’acqua calda cilindro, o può controllare più di una pompa o valvola di controllo, per consentire il multiplo pannelli su diverse altezze del tetto.

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Sergio Rondinelli

esperto nel settore delle energie rinnovabili con particolare attenzione al fotovoltaico e solare

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