Progetto SIMEA - Automatica - Università degli Studi di Padova

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SIMEA Stato dell’arte energetica degli edifici 200 Doc.No 20100610.SIMEA.MR.03 Versione 1 fluido scaldando l’acqua che arriva dall’impianto, l’efficienza deve essere riferita ad un parametro che tenga Tin −T ext conto di queste variabili: . I Il grafico che ne risulta, per i diversi tipi di tecnologie di solare termico è rappresentato in Fig. 5.2.3. 5.2.4.2. Temperatura di stagnazione E’ la temperatura del pannello solare quando il suo rendimento è nullo. Questo fenomeno avviene quando si raggiungono temperature elevate e c’è la formazione di vapore. Cause: scarsa richiesta di energia da parte dell’utenza oppure guasto o malfunzionamento della pompa o del sistema di controllo. Conseguenze: stress dei componenti e degradazione della miscela del fluido termovettore. Limiti: la temperatura di stagnazione è di fatto una caratteristica intrinseca del pannello, che varia in funzione della tipologia del collettore, ogni modello ha la propria ed essa dipende dalle caratteristiche geometriche e dei materiali che lo costituiscono. 5.2.5. Tipologie di moduli Una prima classificazione degli impianti solari termici può essere fatta rispetto alla tipologia del pannello solare, cioè alla tecnologia con cui è costruito (vedi Fig. 5.2.4): Fig. 5.2.4 Tipologie di diversi collettori solari termici: piano scoperto, piano coperto e a tubi sottovuoto. 5.2.5.1. Collettore solare piano scoperto • Materiale: polipropilene, neoprene o PVC • Caratteristiche di esercizio: basse temperature di esercizio • Utilizzo: soprattutto per il riscaldamento di piscine o residenze estive • Tipo di installazione: non ci sono vincoli di installazione • Altre caratteristiche: moduli robusti e leggeri 5.2.5.2. Collettore piano coperto • Materiale: lamiera verniciata di nero con tubi di rame integrati con inserita una lastra di vetro superiormente per diminuire le perdite per convezione • Altri trattamenti: si utilizzano materiali selettivi per ridurre le perdite per radiazione che aumentano l’efficienza del pannello • Caratteristiche di esercizio: temperatura max di lavoro bassa e temperatura di stagnazione circa 200°C • Utilizzo: per sola produzione di acqua calda sanitaria • Tipo di installazione: possibile anche ad incasso nel tetto • Altre caratteristiche: moduli delicati e pesanti
SIMEA Stato dell’arte energetica degli edifici 5.2.5.3. Collettore a tubi sottovuoto 201 Doc.No 20100610.SIMEA.MR.03 Versione 1 • Materiale: costituito da un tubo esterno di vetro duro per protezione e uno interno rivestito con materiale selettivo con eccellenti proprietà di assorbimento e minime di riflessione del calore • Caratteristiche di esercizio: elevate temperature di esercizio ed elevate temperature di stagnazione, circa 300°C • Utilizzo: per la produzione di acqua calda sanitaria o riscaldamento soprattutto adatti ai climi rigidi • Tipo di installazione: a incasso nel tetto non consentita • Altre caratteristiche: tecnologia più avanzata rispetto ai collettori piani quindi moduli costosi e delicati 5.2.6. Sistema di distribuzione al primario Un altro tipo di classificazione degli impianti solari termici può essere fatta rispetto al sistema di distribuzione al primario, cioè in che maniera si fa circolare il fluido termovettore all’interno del pannello e fino allo scambiatore come in Fig. 5.2.5. Si individuano due tipi di sistemi: 5.2.6.1. Impianti a circolazione naturale • Forza motrice: il fluido termovettore si muove per differenza di densità (il fluido più caldo tende a spostarsi verso l’alto) • Posizione del serbatoio di accumulo: a causa del principio fisico della forza motrice il serbatoio deve trovarsi più in alto del collettore • Altre caratteristiche: impianto semplice (senza pompe, centraline, …), necessita di bassa manutenzione • Integrazione architettonica: limitata 5.2.6.2. Impianti a circolazione forzata • Forza motrice: il fluido termovettore viene spostato con l’azione di pompe elettriche • Posizione del serbatoio di accumulo: il serbatoio di accumulo può essere posizionato dovunque • Altre caratteristiche: sistema più complesso e costoso per la presenza di altri organi necessari oltre al solo collettore e serbatoio, ha bisogno di una manutenzione ciclica • Integrazione architettonica: progettazione e integrazione architettonica libera Fig. 5.2.5 Schema delle diverse tipologie di impianto per il sistema di distribuzione al primario. 5.2.7. Conclusioni Di seguito, in Tab. 5.2.1, si confrontano 2 tipologie di pannelli solari termici indicando i valori medi di alcune delle caratteristiche più importanti che definiscono il pannello.
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