Caratteristiche tubo evacuato
L'utilizzo del tubo evacuato racchiude in se importanti concetti:
- consente infatti una notevole semplificazione dal punto di vista costruttivo eliminando numerosi componenti strutturali fonti di dispersioni termiche;
- concentrando in un unico elemento le principali funzioni di captazione della radiazione solare e di trasmissione della stessa agli elementi di trasporto del calore, produce un miglior rendimento meccanico, ma soprattutto termico;
- la forma tubolare, rispetto a quella piana, garantisce che i raggi solari colpiscano la superficie del tubo sempre perpendicolarmente, minimizzando in questo modo le perdite per riflessione e massimizzando la quantità di calore assorbita;
- realizza un effetto serra, in quanto permette il passaggio della radiazione solare, caratterizzata da piccole lunghezze d'onda mentre risulta essere opaco alla radiazione emessa dall'assorbitore caratterizzata da lunghezze d'onda maggiori.
Ogni tubo evacuato è formato da due tubi di vetro coassiali: uno esterno e uno interno. Il tubo esterno è in vetro borosilicato trasparente, estremamente duro che consente al collettore solare di resistere alla grandine fino a 25 mm di diametro. Nella parte inferiore del tubo viene depositato uno strato di bario, color argento, che assicura la permanenza del vuoto.
Il tubo interno è realizzato sempre con vetro borosilicato, ma viene ricoperto con uno speciale rivestimento selettivo (AI-N\AI) che possiede eccellenti caratteristiche di assorbimento e bassa emissione nello spettro infrarosso.
Nell'intercapedine tra i due tubi, l'aria viene eliminata per formare il vuoto (da qui il nome di "tubo evacuato") che permette di eliminare la perdita di calore conduttivo e convettivo e di garantire protezione e durata all'assorbitore.
Durante il processo produttivo si crea ad una estremità del tubo evacuato uno strato argentato di bario che assicura la permanenza del sottovuoto. La comparsa di un alone bianco sul fondo indica la perdita del sottovuoto e ciò consente di monitorare lo stato del tubo.
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Principio di funzionamento
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All'interno del tubo evacuato il trasporto di calore tra l'assorbitore e il fluido d'impianto avviene tramite l'utilizzo di un "Heat Pipe", letteralmente tubo di calore, che sfrutta il fenomeno dell'evaporazione e condensazione di un liquido.
Il tubo di rame sul quale avviene l'assorbimento dell'energia solare , è cavo e contiene all'interno acqua distillata a bassa pressione.
All'interno del tubo, il liquido, inizia ad evaporare a circa 25°C salendo verso il bulbo dove trova una temperatura di parete più bassa e inizia a condensare.
Durante l'evaporazione il vapore accumula un'elevata quantità di energia che rilascia in fase di condensazione: all'interno del tubo si crea una condizione di equilibrio dinamico liquido-vapore con un continuo trasferimento di calore tra la zona di assorbimento solare e lo scambiatore nel collettore dove il calore viene ceduto al circuito.
L'Heat Pipe è un particolare dispositivo, complesso nella realizzazione, ma molto semplice, robusto e duraturo nell’utilizzo: funzionerà moltissimi anni senza alcun bisogno di particolari opere di manutenzione.
Il tubo sottovuoto unito alla tecnologia Heat Pipe, è un sistema efficace, rapido, che non presenta problemi di corrosione, né di manutenzione: è il giusto connubio per ottenere degli ottimi risultati anche nella stagione invernale. |
La tecnologia
I pannelli solari ad
Heat Pipe della
Brandoni sono caratterizzati dalla capacità di captare
ed immagazzinare una notevole quantità di
radiazione solare da convertire in calore, in maniera
veloce ed efficiente in ogni stagione dell'anno.
Inoltre la facilità di montaggio consente loro di
essere inseriti all'interno del circuito idraulico in
tempi brevissimi.
Le caratteristiche di buon funzionamento,
elevata efficienza e durata nel tempo
sono conseguenza di:
- Progettazione accurata delle singole parti,
sia del panello che dell'impianto;
- Utilizzo di materiali ad elevato
standard qualitativo;
- Collaboratori qualificati, motivati
e con anni di esperienza nel settore solare;
- Reparto di ricerca e sviluppo all'avanguardia;
I pannelli solari Brandoni garantiscono:
- un'eccellente conduzione di calore con
l'impiego del minimo quantitativo di materiale,
comportando una piccola capacità termica
e una risposta veloce alle variazioni della
intensità della radiazione solare;
- un’ottima protezione contro
il pericolo di congelamento;
- nessuna richiesta di energia esterna per la
movimentazione del liquido e del vapore nei
diversi elementi; tale energia è completamente
fornita dalla sorgente di calore e per questo non
sono richiesti mezzi esterni di pompaggio;
- trasferimento di calore unidirezionale
(effetto diodo termico) che consente
di ridurre al minimo le perdite termiche
quando la temperatura del collettore è inferiore alla temperatura ambiente.
Applicazioni
Diversamente dalle altre tipologie di pannelli solari, il collettore a tubi sottovuoto è in grado di fornire risultati eccellenti in giorni di cielo nuvoloso, in quanto sono capaci di assorbire la frazione di raggi infrarossi che attraversa le nuvole.
In presenza di vento e di basse temperature i collettori solari sottovuoto offrono prestazioni migliori, se confrontati ai collettori a lastra piana, grazie alle proprietà di isolamento del sottovuoto.
È possibile installare il pannello inserendolo in qualsiasi tipo di configurazione d’impianto, in funzione delle esigenze del singolo cliente, per l’utilizzo:
- nella produzione di acqua calda sanitaria ad uso domestico soddisfacendo il completo fabbisogno giornaliero di un nucleo familiare;
- in sistemi di riscaldamento meglio se a bassa temperatura (inferiori ai 40°C), impiegati sia nel settore domestico che nel settore industriale.
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