Collettori solari. Collettore integrato. Schema, descrizione

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Collettori solari. Collettore integrato. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il tipo più semplice di collettore solare è un "capacitivo" o "collettore termosifone", che ha ricevuto questo nome perché il collettore è anche un serbatoio di accumulo di calore in cui viene riscaldata e immagazzinata una porzione "una tantum" di acqua. Tali collettori vengono utilizzati per preriscaldare l'acqua, che viene poi riscaldata alla temperatura desiderata negli impianti tradizionali, come gli scaldabagni a gas.

Collettori solari. Collettore integrato

In condizioni domestiche, l'acqua preriscaldata entra nel serbatoio di accumulo. Ciò riduce il consumo di energia per il successivo riscaldamento. Tale collettore è un'alternativa economica a un sistema di riscaldamento solare attivo dell'acqua, che non utilizza parti mobili (pompe), richiede una manutenzione minima, con zero costi operativi. Questo tipo di raccoglitori include anche "raccoglitore e archiviazione integrati" - raccoglitori di archiviazione integrati. Sono costituiti da uno o più serbatoi neri riempiti d'acqua e posti in una scatola isolata termicamente e coperta da un coperchio di vetro.

A volte nella scatola viene inserito anche un riflettore per amplificare la radiazione solare. La luce passa attraverso il vetro e riscalda l'acqua. Questi dispositivi sono piuttosto economici, ma prima dell'inizio del freddo, l'acqua da essi deve essere drenata o protetta dal congelamento.

I collettori piani sono il tipo più comune di collettori solari utilizzati negli impianti di riscaldamento e riscaldamento dell'acqua sanitaria. Tipicamente, questo collettore è una scatola metallica isolata termicamente con un coperchio in vetro o plastica, in cui è posizionata una piastra assorbente (assorbitore) di colore nero. La vetratura può essere trasparente o opaca. I collettori piatti usano tipicamente vetro smerigliato, solo luce, a basso contenuto di ferro (che lascia passare gran parte della luce solare che entra nel collettore). La luce solare colpisce la piastra che riceve il calore e, grazie alla vetratura, la perdita di calore è ridotta. Il fondo e le pareti laterali del collettore sono ricoperte da un materiale termoisolante, che riduce ulteriormente le dispersioni termiche.

Collettori solari. Collettore integrato

La piastra assorbente è solitamente verniciata di nero, poiché le superfici scure assorbono più energia solare rispetto a quelle chiare. La luce solare attraversa la vetrata e colpisce la lastra assorbente, che si riscalda trasformando la radiazione solare in energia termica. Questo calore viene trasferito al refrigerante - aria o liquido che circola attraverso i tubi. Poiché la maggior parte delle superfici nere riflette ancora circa il 10% della radiazione incidente, alcune lastre assorbitrici sono trattate con uno speciale rivestimento selettivo che trattiene meglio la luce solare assorbita e dura più a lungo della normale vernice nera. Il rivestimento selettivo utilizzato nei collettori è costituito da un sottile strato molto resistente di semiconduttore amorfo depositato su un substrato metallico. I rivestimenti selettivi sono caratterizzati da un elevato assorbimento nella regione del visibile dello spettro e da una bassa emissività nella regione del lontano infrarosso.

Le piastre assorbenti sono generalmente realizzate in un metallo che conduce bene il calore (il più delle volte rame o alluminio). Il rame è più costoso, ma conduce meglio il calore ed è meno soggetto alla corrosione rispetto all'alluminio. La piastra assorbente deve avere un'elevata conducibilità termica per trasferire l'energia accumulata all'acqua con una minima perdita di calore. I collettori piani sono divisi in liquido e aria. Entrambi i tipi di collettori sono smaltati o non smaltati.

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