Pannelli solari sottovuoto

Pannelli solari sottovuotoUn pannello solare sottovuoto è un tipo di collettore solare composto da collettori lineari alloggiati in tubi di vetro sottovuoto. Il pannello ha una struttura a pettine con un palo che spinge il fluido termovettore e una serie di tubi a forma di punte che catturano le radiazioni solari.

La differenza tra collettori piani e collettori sottovuoto consiste essenzialmente nel miglior isolamento che questi ultimi forniscono. Nei collettori piani sul si hanno più perdite di calore per convezione, mentre nei tubi, essendo meglio isolati visto perché  sottovuoto, le perdite sono ridotte a valori che vanno dal 5% al 35% in meno rispetto ai pannelli piani. Questa differenza di prestazioni si verifica solo in condizioni estreme di freddo e vento. In condizioni meno proibitive i due connettori hanno rese pressoché simili.

I pannelli a tubi in genere possiedono una placca interna riflettente posta al di sotto dei tubi, in modo che i tubi possano trarre vantaggio dalla sua forma cilindrica che assorbe meglio l’energia riflessa nel piatto. In generale, i tubi sono più efficienti quando fa freddo o c’è tempo nuvoloso e ventoso.

I tubi sottovuoto sono costituiti da un doppio tubo di vetro, tra le cui pareti si forma un sottovuoto elevato (intorno a 0,005 Pa). Le dimensioni dei tubi sono simili a quelle di un tubo fluorescente, circa 60mm di diametro e 180 centimetri di lunghezza.

I tubi Heat-Pipe sono un’innovativa evoluzione dei tubi a flusso diretto, il loro pregio è quello di eliminare il problema del surriscaldamento dei tubi che si verifica nelle zone con climi più caldi. In questo sistema, si utilizza un liquido che evapora quando viene riscaldato, passando per uno scambiatore di calore situato all’estremità superiore del tubo. Una volta lì, si raffredda e condensa nuovamente, trasferendo il calore al fluido principale. Questo sistema ha un vantaggio nelle estati più calde, perché una volta evaporato tutto il liquido dal tubo, assorbe molto meno calore, rendendo più difficile che i tubi scoppino o si deteriorino. Il sistema Heat-Pipe ha anche il vantaggio di ridurre le perdite di calore durante la notte.

Pannelli solari

Pannelli solariI pannelli solari, tecnicamente, sono sistemi complessi di conversione e trasformazione dell’energia  che promana dai raggi solari, in energia e calore da reimpiegare per fini domestici, agricoli od industriali.

Si tratta di una tecnologia sempre più attenzionata poiché il sole, com’è chiaro, a differenza di altre fonti energetiche, è una risorsa economica, pulita e tendenzialmente inesauribile.

Esistono in commercio almeno tre specie di pannelli solari, ciascuno dei quali risponde ad esigenze diverse:

1. I pannelli solari termici, che vengono impiegati nella produzione dell’acqua calda, destinata, in genere, ai sanitari delle abitazioni e all’alimentazione degli impianti di riscaldamento, garantendo, com’è intuibile, rispetto ai tradizionali impianti a gas e a quelli elettrici, una riduzione dell’esborso economico tutt’altro che indifferente;

2. I pannelli solari fotovoltaici, costituiti da aggregati di celle fotovoltaiche che hanno la capacità, mediante l’impiego di particolari elementi chimici semiconduttori – in genere si ricorre al silicio – e di un dispositivo complesso detto BOS (Balance of System), di convertire l’energia solare in energia elettrica da destinare agli ordinari impieghi domestici o industriali (tecnologia attualmente  in fase d’espansione, grazie, anche all’abbattimento dei costi dovuto all’aumento della domanda e al moltiplicarsi degli incentivi nazionali e sovranazionali);

3. I pannelli solari ibridi, che cumulano le caratteristiche dei primi due tipi, generando una specie di sistema misto valido tanto nella produzione della corrente elettrica quanto nel riscaldamento dell’acqua corrente.

A queste tre principali varietà di pannelli solari bisogna infine aggiungere la tecnologia più avanzata e costosa, impiegata esclusivamente in ambito industriale e nota come solare termodinamico (o pannelli solari a  concentrazione). Detta specie d’impianto complesso ha la capacità di convertire l’energia termica prodotta dal sole in energia elettrica mediante un sistema di specchi che concentra i raggi solari sui pannelli, così da riscaldare un fluido termovettore (da qui: pannelli solari a  concentrazione). Il fluido, trasformandosi in vapore, mette in moto una turbina deputata alla produzione di energia elettrica.