ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Collettori solari. Collettori tubolari sottovuoto. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Fonti di energia alternative I tradizionali collettori solari piatti semplici sono stati progettati per l'uso in regioni con climi caldi e soleggiati. Perdono drasticamente la loro efficacia nei giorni avversi - con tempo freddo, nuvoloso e ventoso. Inoltre, la condensa e l'umidità indotte dagli agenti atmosferici causeranno un'usura prematura dei materiali interni, che a sua volta porterà al degrado e al guasto del sistema. Queste carenze vengono eliminate utilizzando collettori evacuati. I collettori sottovuoto riscaldano l'acqua sanitaria dove è necessaria acqua a temperatura più elevata. La radiazione solare passa attraverso il tubo di vetro esterno, colpisce il tubo assorbitore e viene convertita in calore. Viene trasmesso dal fluido che scorre attraverso il tubo. Il collettore è costituito da diverse file di tubi di vetro paralleli, a ciascuno dei quali è fissato un assorbitore tubolare (invece di una piastra assorbente nei collettori piani) con un rivestimento selettivo. Il liquido riscaldato circola attraverso lo scambiatore di calore e cede calore all'acqua contenuta nel serbatoio di accumulo. I collettori sottovuoto sono modulari, cioè i tubi possono essere aggiunti o rimossi secondo necessità, a seconda della necessità di acqua calda. Durante la fabbricazione di collettori di questo tipo, l'aria viene aspirata dallo spazio tra i tubi e si forma un vuoto. A causa di ciò, vengono eliminate le perdite di calore associate alla conduttività termica dell'aria e alla convezione causata dalla sua circolazione. Ciò che rimane è la perdita di calore radiativo (l'energia termica si sposta da una superficie calda a una fredda, anche nel vuoto). Tuttavia, questa perdita è piccola e trascurabile rispetto alla quantità di calore trasferita al liquido nel tubo assorbitore. Il vuoto nel tubo di vetro è il miglior isolamento termico possibile per il collettore - riduce la perdita di calore e protegge l'assorbitore e il tubo di calore da influenze esterne avverse. Il risultato è un rendimento eccellente che supera qualsiasi altro tipo di collettore solare. Esistono molti tipi diversi di collettori sottovuoto. In alcuni, un altro, terzo tubo di vetro passa all'interno del tubo assorbitore; ci sono altri modelli di alette di trasferimento del calore e tubi del fluido. C'è un collettore sottovuoto che contiene 19 litri di acqua in ciascun tubo, eliminando così la necessità di un serbatoio separato per l'accumulo dell'acqua. I riflettori possono anche essere posizionati dietro i tubi sottovuoto per concentrare ulteriormente la radiazione solare sul collettore. Fattori come la pressione atmosferica e le difficoltà tecniche associate alla sigillatura del guscio del collettore rendono la produzione molto laboriosa. Per superare la forza colossale della pressione atmosferica, è necessario rafforzare il guscio trasparente con una massa di supporti interni. Il problema di realizzare un sistema ad alto vuoto efficiente a costi contenuti non è stato ancora risolto. Ha senso applicare e adattare le migliori tecnologie sviluppate per l'industria delle lampade con la sua comprovata produzione di massa. È abbastanza fattibile in pratica creare un collettore sottovuoto tubolare e mantenere un alto vuoto in esso, per analogia con lampade elettriche e tubi TV. Per ridurre le dispersioni termiche attraverso l'atmosfera gassosa interna (ovvero le dispersioni convettive), è necessario mantenere un ideale isolamento sottovuoto del collettore durante l'intero periodo di funzionamento. Nelle regioni con elevate differenze di temperatura, questi collettori sono molto più efficienti dei collettori piani per una serie di motivi. In primo luogo, funzionano bene in condizioni di radiazione solare sia diretta che diffusa. Questa caratteristica, unita alla capacità del vuoto di ridurre al minimo la dispersione di calore verso l'esterno, rende questi collettori indispensabili negli inverni freddi e nuvolosi. In secondo luogo, a causa della forma rotonda del tubo a vuoto, la luce del sole cade perpendicolarmente all'assorbitore per la maggior parte della giornata. Per confronto, in un collettore piano fisso, la luce del sole cade perpendicolarmente alla sua superficie solo a mezzogiorno. I collettori sottovuoto hanno una temperatura dell'acqua e un'efficienza più elevate rispetto ai collettori piani, ma sono anche più costosi. Vedi altri articoli sezione Fonti di energia alternative. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Pelle artificiale per l'emulazione del tocco
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