Collettori solari. Sistemi di accumulo di calore solare. Schema, descrizione

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Collettori solari. Sistemi di accumulo di calore solare. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Se installi un collettore di un'area molto più ampia e lo colleghi a un serbatoio di accumulo molto capiente, puoi fornire il riscaldamento a più case contemporaneamente. Tuttavia, il problema principale dell'energia solare è legato al fatto che l'energia è necessaria soprattutto in inverno, quando la quantità di radiazione solare è bassa, e, al contrario, la maggior parte del potenziale estivo non viene utilizzata per mancanza di domanda. Pertanto, non ha senso investire in grandi collettori di maggiore produttività.

Esistono però anche impianti che consentono in inverno di utilizzare il calore accumulato in estate dai collettori solari e accumulato con l'ausilio di grandi serbatoi di accumulo (accumulo stagionale). Il problema qui è che la quantità di liquido necessaria per riscaldare una casa è paragonabile al volume della casa stessa. Inoltre, l'accumulatore di calore deve essere ben isolato. Affinché un serbatoio di accumulo domestico convenzionale mantenga la maggior parte del calore per sei mesi, dovrebbe essere avvolto in uno strato di isolamento spesso 4 metri. Pertanto, è vantaggioso rendere la capacità di memoria molto grande. Di conseguenza, il rapporto tra superficie e volume diminuisce.

Grandi impianti di teleriscaldamento solare sono utilizzati in Danimarca, Svezia, Svizzera, Francia e Stati Uniti. I moduli solari sono installati direttamente sul terreno. Senza accumulo, un tale impianto di riscaldamento solare può coprire circa il 5% del fabbisogno annuo di calore, poiché l'impianto non deve generare più della quantità minima di calore consumato, comprese le perdite nel sistema di teleriscaldamento (fino al 20% durante la trasmissione). Se di notte è presente un accumulo di calore diurno, un impianto di riscaldamento solare può coprire il 10-12% della domanda di calore, comprese le perdite di trasmissione, e con accumulo di calore stagionale, fino al 100%. C'è anche la possibilità di combinare il teleriscaldamento con i singoli collettori solari. Il sistema di teleriscaldamento può essere spento per l'estate quando la fornitura di acqua calda è fornita dal sole e non c'è richiesta di riscaldamento.

In diversi paesi sono già stati costruiti grandi sistemi residenziali di accumulo stagionale del calore, ma sono ancora piuttosto costosi. La dimensione del deposito centrale varia da diverse migliaia a diverse centinaia di migliaia di metri cubi. Il più grande impianto di stoccaggio di questo tipo in Europa si trova nella città di Oulu (Finlandia). Allestito in una gigantesca grotta di pietra di 200 m000, sarà collegato a un impianto di cogenerazione a biomasse. Questa centrale termica è stata realizzata nell'ambito del programma EU-Thermie attuato dall'Unione Europea.

Un altro progetto di accumulo stagionale di acqua calda di successo si trova nella città di Lukebo (Svezia). Utilizza una grotta di roccia piena d'acqua (105 m000) e 3 m28 di collettori solari piani per fornire il 800% dell'energia necessaria (2 MWh/anno) per l'acqua calda e il riscaldamento di 100 abitazioni. Tutte queste case sono collegate al sistema di teleriscaldamento comunale. La temperatura dell'acqua fornita ai consumatori è di 8500 gradi Celsius e l'acqua di ritorno è di 550 gradi.

Il periodo di ammortamento di tali installazioni è molto lungo. La lezione più importante appresa dall'esperienza con i sistemi di riscaldamento è investire prima nell'efficienza energetica e nella progettazione solare passiva, quindi utilizzare l'energia solare per compensare l'energia mancante per il riscaldamento degli ambienti.

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