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Ideale per ridurre i consumi

prodotti per l'impianto termico

Soluzione ideale per ridurre i consumi e semplificare l'uso dell'energia solare, sfruttando l'alto rendimento dei collettori sottovuoto Heat-Pipe.

 

Il sistema copre oltre 80% del fabbisogno annuo di acqua calda sanitaria, stimato mediamente in circa 50 litri per persona/giorno ed in 20 litri/lavaggio per l'utilizzo di elettrodomestici a doppio ingresso (lavastoviglie, lavatrice).

TABELLA

  200 l. 300 l. 400 l. 500 l.
Numero persone 2/3 4/5 5/6 6/8
Numero pannelli 1 2 3 4
circuito termico

Schema di funzionamento per la produzione di acqua calda sanitaria da Pannelli Solari o da generatore di calore:

 

LEGENDA:

1 PANNELLI SOLARI

2 ACCUMULO ACQUA SANITARIA (a Singolo Serpentino)

3 GRUPPO POMPA SOLARE

4 CENTRALINA ELETTRONICA

5 VASO DI ESPANSIONE

6 GENERATORE DI CALORE (Riscaldamento + Sanitario)

7 VALVOLA DEVIATRICE

8 MISCELATORE TERMOSTATICO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Componenti di un impianto solare Std/300 dimensionato per unità monofamigliare 4 persone :

 

N° 2 Pannelli solari SR15

N° 1 Accumulatore solare in acciaio inox da 300 lt. a due scambiatori in rame BInox300-2

N° 1 gruppo pompa GC-S

N° 1 centralina di controllo CCR-A a 2 sonde

N° 1 vaso di espansione

Set di valvole, Miscelatore Termostatico, raccorderie e tubazioni

Heatpipe

funzionamento heat pipe
componenti heat pipe

La serie SR è dotata di tubi Heat-Pipe di ultima generazione (a tre stadi), hanno un ottimo rendimento anche in condizioni di scarso irraggiamento (periodo invernale), quando i pannelli a flusso diretto diminuiscono di molto la loro efficienza.

Il sistema Heat-Pipe, pur utilizzando i principi e le caratteristiche del doppio tubo di vetro sottovuoto, si differenzia in quanto il fluido vettore non è più un liquido (acqua o glicole) a contatto con la superficie captante, ma un tubo in rame definito Heat-Pipe che sfrutta il principio fisico del calore entalpico con l’evaporazione e la condensazione del fluido contenuto all’interno dello stesso.

 

Per permettere l’efficienza del sistema si è reso necessario mantenere all’interno del tubo in rame Heat-Pipe il vuoto pari a <5 x 10³ Pa, questo consente una evaporazione del fluido vettore a soli 20°C, permettendo così di condensare nel bulbo superiore, e cedere il calore al fluido del collettore. Grazie alle proprietà isolanti del vuoto tra i due tubi di vetro, le perdite di calore sono praticamente inesistenti e si possono raggiungere temperature che superano di 150°C la temperatura ambiente.

 

Cos'è HeatPipe

La caratteristica di un Heat-Pipe è di trasferire calore da un estremo caldo all'altro freddo del condotto per mezzo della evaporazione e condensazione del fluido contenuto.

Il liquido a contatto con il calore vaporizza aumentando di conseguenza la pressione nella parte inferiore del tubo in rame, pertanto la differenza di pressione tra la parte superiore ed inferiore del tubo fa sì che avvenga un trasferimento molto veloce di vapore verso il bulbo superiore dove il vapore, cedendo calore, condensa e ridiscende come liquido. Il moto delle molecole di vapore è approssimativamente quello della velocità del suono (circa 300 m al secondo), in pratica però la velocità dipende dalla capacità di condensazione del vapore nel bulbo superiore.

 

HeatPipe Principio

Una proprietà dell'Heat-Pipe è la temperatura alla quale è efficiente; si potrebbe ritenere che un Heat-Pipe caricato con acqua inizi a funzionare solo al raggiungimento della temperatura di 100°C alla estremità inferiore, temperatura in cui l'acqua si trasforma in vapore.

Si deve invece notare che la temperatura di ebollizione dipende sia dalla temperatura che dalla pressione, ed all'aumentare di quest'ultima la temperatura di ebollizione aumenterà conseguentemente. Nel tubo in cui sia stato creato il vuoto e successivamente inserita una quantità di acqua molto ridotta, la temperatura di ebollizione si avvicinerà agli 0°C. Per questo motivo il trasferimento di calore inizierà quando la parte inferiore del tubo avrà raggiunto una temperatura anche solo lievemente superiore a quella del bulbo condensatore superiore.

Per la stessa ragione un Heat-Pipe contenente acqua funzionerà anche a temperature superiori ai 100°C, poiché all'aumentare della pressione al suo interno si innalzerà proporzionalmente anche la temperatura di ebollizione dell'acqua contenuta. Se tutto il fluido si vaporizzasse, il processo di condensazione cesserebbe essendo stata superata la temperatura massima di funzionamento (stagnazione). In tali circostanze, l'Heat-Pipe condurrebbe calore solamente attraverso il rame del tubo, sottraendo solamente 1/80 del calore trasferito normalmente (vedi temperatura di stagnazione alla pagina "Efficienza").

L'aumento di pressione all'interno del tubo è dato dall'evaporazione dell'acqua che trasformandosi in vapore, occuperà 1600 volte il suo volume originale; quindi, aumentando la quantità di acqua immessa nel tubo, aumenteranno sia la pressione di lavoro che la temperatura di ebollizione.

I fluidi impiegati nell'Heat-Pipe variano dall'Elio liquido per applicazioni a temperature estremamente basse, al mercurio per applicazioni a temperatura elevata. Tuttavia, la maggior parte degli Heat-Pipes usa l'Ammoniaca o l'acqua come fluido operante. La grande efficienza degli Heat-Pipes dipende dal ciclo di evaporazione e condensazione del liquido contenuto, che assorbe e trasferisce molta più energia dei tradizionali pannelli solari a flusso diretto.

 

L'Heat-Pipe è privo di parti in movimento e non richiede manutenzione!

 

Usando sempre l'acqua come esempio, facciamo notare che l'energia necessaria a far evaporare un grammo di liquido è equivalente all'ammontare di energia necessaria per innalzare la temperatura dello stesso grammo d'acqua di 540°C. e che sono stati registrati flussi di calore maggiori di 230 MW/m² (quasi 4 volte il flusso di calore che passa dalla superficie del Sole)

Origini

Il principio generale dei condotti termici che sfruttano solo la forza di gravità risale all'epoca del vapore (fine 1700 - inizio 1800); il vantaggio di sfruttare la diffusione per capillarità nei condotti termici fu notato per primo da George Grover al laboratorio nazionale di Los Alamos nel 1963.

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