Collettori solari. Quanta energia puoi ottenere? Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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La quantità di energia che un riscaldatore solare può fornire dipende dalla quantità di radiazione solare e dall’efficienza del sistema. La quantità di radiazione solare varia notevolmente nelle diverse regioni del mondo, pur essendo l’indicatore più importante per il funzionamento del sistema solare. L'efficienza di un impianto solare dipende generalmente dall'efficienza del collettore e dalle perdite nel sistema di circolazione dell'acqua calda. Poiché questi ultimi sono influenzati da una serie di parametri specifici, ci concentreremo sull'efficienza dei collettori solari.

L'efficienza è il rapporto tra la quantità di energia prodotta e l'energia solare che raggiunge il collettore. Questo indicatore è diverso per i diversi tipi di collettori e dipende dall'intensità della radiazione solare, dalle perdite termiche e ottiche: maggiori sono le perdite, minore è l'efficienza. Le perdite di calore sono minime se la temperatura dell'acqua utilizzata nell'impianto è uguale alla temperatura ambiente. Pertanto, un semplice assorbitore senza copertura in vetro, utilizzato per riscaldare l'acqua della piscina, raggiunge la massima efficienza, fino al 90%.

Tuttavia, quando si fornisce acqua calda a una famiglia, quando la temperatura dell'acqua è 40°C sopra la temperatura dell'aria, l'efficienza dei collettori è solitamente inferiore al 20%. In questi casi è consigliabile utilizzare collettori piani con rivestimento selettivo e collettori tubolari sottovuoto, che sono più adatti a questo scopo. Per riscaldare l'acqua a una temperatura ancora più elevata (ad esempio per il riscaldamento degli ambienti), i collettori sottovuoto sono i più adatti, ma sono anche i più costosi.

Efficienza dei collettori solari in condizioni di moderata radiazione solare in Europa centrale a mezzogiorno in estate (800 W/m2)

*Valori per basso irraggiamento solare all'inizio della primavera (400 W/m2).

La bassa efficienza di un collettore sotto vuoto nelle regioni a bassa temperatura è spiegata dalle elevate perdite ottiche sulla superficie curva del vetro.

Tenendo conto del fatto che i diversi tipi di collezionisti differiscono notevolmente nel prezzo, diventa ovvio che il criterio decisivo nella scelta di un collezionista è lo scopo della sua applicazione. Le caratteristiche comparative dei giacimenti dal punto di vista economico sono riportate nella tabella seguente.

Caratteristiche tipiche di diversi tipi di collettori solari in Germania

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