Collettori solari

collettori solari

I collettori solari I collettori termici, detti anche collettori solari termici, sono parte integrante degli impianti solari termici. Un collettore solare è un tipo di pannello solare che è responsabile della cattura della radiazione solare e della sua conversione in energia termica. Pertanto, questo tipo di energia rinnovabile è chiamata energia solare termica.

In questo articolo ti diremo tutto ciò che devi sapere sui collettori solari, le loro caratteristiche e i loro usi.

Cosa sono i collettori solari

collettori solari a cosa serve

Lo scopo di questo tipo di pannello solare è quello di convertire l'energia: la radiazione solare che riceve il modulo solare viene convertita in calore. In alcuni tipi di impianti solari termici, questo calore viene utilizzato per generare vapore e ottenere elettricità, ma questa non è la funzione di un collettore solare. I pannelli fotovoltaici, invece, hanno la capacità di generare energia elettrica direttamente sotto forma di corrente continua. I pannelli fotovoltaici sono un elemento indispensabile negli impianti solari fotovoltaici.

Da un punto di vista fisico, i collettori solari utilizzano la termodinamica per la conversione dell'energia. Al contrario, i pannelli fotovoltaici non utilizzano le leggi della termodinamica per convertire l'energia solare, ma piuttosto un processo elettrico.

Tipi di collettori solari

tubi vuoti

Esistono molti tipi di collettori solari. Il collettore solare utilizzato dipenderà dal suo scopo. Ad esempio, se vogliamo riscaldare una piscina a una temperatura di 25-28 gradi Celsius in primavera, abbiamo bisogno di un semplice collettore solare, perché la temperatura ambiente può facilmente raggiungere questo ordine di grandezza o anche più. Se invece vogliamo portare il fluido a una temperatura di 200°C, avremo bisogno di un collettore solare a concentrazione per raccogliere la radiazione solare e trasferirla a una piccola quantità di fluido.

Attualmente, nel mercato solare, possiamo distinguere i seguenti tipi di collettori solari:

  • Collettori solari piani o piani. Questo tipo di pannello solare cattura la radiazione solare che la superficie riceve per riscaldare il fluido. L'effetto serra viene spesso utilizzato per catturare il calore.
  • Collettori solari per catturare la radiazione solare. Questo tipo di collettore cattura la radiazione ricevuta su una superficie relativamente ampia e la concentra sulla superficie più piccola attraverso uno specchio.
  • Collettore solare con tubo sottovuoto. Questo collettore solare è costituito da un insieme di tubi cilindrici, costituiti da assorbitori selettivi, posti nella sede del riflettore e circondati da un cilindro di vetro trasparente.

Nelle applicazioni solari a bassa temperatura, vengono utilizzati principalmente collettori solari piani. Quando la temperatura del fluido di lavoro è inferiore a 80ºC, si considera che le applicazioni di energia solare vengano eseguite a basse temperature, come il riscaldamento di piscine, la produzione di acqua calda sanitaria e persino il riscaldamento. Queste piastre possono essere utilizzate senza o senza copertura in vetro, a seconda dell'applicazione.

Componenti di collettori solari

collettori termici

Il collettore solare standard è composto dai seguenti elementi:

  • copertina: La copertura del collettore solare è trasparente, può esserlo o meno. Di solito è di vetro, anche se si usa anche la plastica perché è più economica e più facile da maneggiare, ma deve essere una plastica speciale. La sua funzione è quella di minimizzare le perdite per convezione e irraggiamento, quindi deve avere la più alta trasmittanza solare possibile. La presenza della copertura migliora le prestazioni termodinamiche del pannello solare.
  • Canale d'aria: È uno spazio (vuoto o vuoto) che separa il rivestimento dal pannello di assorbimento. Se ne terrà conto nel calcolo dello spessore per bilanciare la perdita causata dalla convezione e l'alta temperatura che può verificarsi se è troppo stretto.
  • Piastra assorbente: La piastra assorbente è un elemento che assorbe l'energia solare e la trasmette al liquido che circola nella tubazione. La caratteristica principale della scheda è quella di avere un elevato assorbimento dell'energia solare e un basso irraggiamento termico. Poiché i materiali ordinari non soddisfano questo requisito, vengono utilizzati materiali combinati per ottenere il miglior rapporto assorbimento/emissione.
  • Tubi o tubi: I tubi sono a contatto con piastre di assorbimento (a volte saldate) per scambiare energia al massimo. Nel caso di tubazioni il liquido si riscalda ed entra nel serbatoio di accumulo.
  • Strato isolante: Lo scopo dello strato isolante è quello di coprire il sistema per evitare e ridurre le perdite. Poiché l'isolamento è il migliore, il materiale isolante deve avere una bassa conduttività termica per ridurre il trasferimento termodinamico del calore verso l'esterno.
  • Accumulatore: L'accumulatore è un elemento opzionale, a volte è parte integrante del pannello solare, in questi casi solitamente si trova direttamente sopra o nell'immediato campo visivo. In molti casi la batteria non fa parte del pannello solare, ma dell'impianto termico.

Utilizza

I collettori solari vengono utilizzati principalmente per fornire acqua calda sanitaria e riscaldamento o per generare elettricità.

Per i collettori di acqua calda sanitaria e riscaldamento, il serbatoio dell'acqua immagazzina l'acqua sanitaria a contatto con il fluido attraverso la batteria. La batteria consente al fluido di trasferire l'energia termica accumulata all'acqua senza contaminare l'acqua. Quest'acqua può essere utilizzata come acqua calda sanitaria (integrazione 80%), e può essere utilizzata anche per integrare il riscaldamento a pavimento dell'ambiente (integrazione 10%). I pannelli solari termici possono fornire una grande quantità di acqua calda, Ma a causa dell'instabilità dell'energia solare, non possono sostituire completamente i soliti metodi di riscaldamento.

I collettori solari utilizzati per generare elettricità devono portare a ebollizione lo scambiatore di calore. Una volta che il liquido completa il cambio di fase termodinamica ed entra nella fase gassosa, viene inviato alla turbina termoelettrica, che converte il movimento del vapore acqueo in elettricità. Questo tipo di impianto si chiama solare termodinamico e richiede molto spazio per installare pannelli solari e un sole continuo. Esempi di questi impianti sono stati installati nel deserto.

Nella definizione e installazione degli impianti solari termici, si deve tener conto che i collettori solari devono essere distribuiti in gruppi. Questi gruppi di collettori solari devono essere sempre costituiti da unità dello stesso modello e distribuiti il ​​più uniformemente possibile. Esistono due opzioni o tipologie di base per raggruppare due o più collettori: serie o parallelo. Inoltre, l'area di raccolta dell'acqua può essere configurata combinando due gruppi, che è ciò che chiamiamo circuiti raggruppati o ibridi.

Spero che con queste informazioni possiate conoscere meglio i collettori solari e le loro caratteristiche.


Il contenuto dell'articolo aderisce ai nostri principi di etica editoriale. Per segnalare un errore fare clic su qui.

Puoi essere il primo a lasciare un commento

Lascia un tuo commento

L'indirizzo email non verrà pubblicato.

*

*

  1. Responsabile dei dati: Miguel Ángel Gatón
  2. Scopo dei dati: controllo SPAM, gestione commenti.
  3. Legittimazione: il tuo consenso
  4. Comunicazione dei dati: I dati non saranno oggetto di comunicazione a terzi se non per obbligo di legge.
  5. Archiviazione dati: database ospitato da Occentus Networks (UE)
  6. Diritti: in qualsiasi momento puoi limitare, recuperare ed eliminare le tue informazioni.

bool (vero)