Struttura e principio di funzionamento di uno scaldacqua pressurizzato
Struttura:
Il collettore solare è composto da tubi sottovuoto realizzati in vetro borosilicato. Il vuoto presente tra i due strati di vetro è un eccellente isolante e previene le perdite termiche. Attrappo un processo di tripla metallizzazione magnetronica viene applicato l'assorbitore (un composto che assorbe i raggi solari e li trasforma in energia termica). Ulteriori strati di assorbitore hanno il compito di trattenere quanta più energia possibile all'interno dei tubi e prevenire la perdita di calore tramite radiazione infrarossa. Il nuovo speciale strato di assorbimento ALN/AIN-SS/CU con aggiunta di rame rappresenta la nuova generazione di rivestimenti assorbenti. Il successore dello strato AL/N/AL si caratterizza per una maggiore efficienza (fino al 12%) e per eccellenti proprietà di assorbimento della radiazione solare diretta e diffusa. L'interno del tubo sottovuoto può riscaldarsi fino a 300°C.
All'interno dei tubi sottovuoto viene installato il cosiddetto "tubo di calore" (heat pipe). Seguendo il principio secondo cui la temperatura di ebollizione si abbassa al diminuire della pressione, nel caso del "heat pipe" si è proceduto ad abbassare la pressione interna tramite l'aspirazione dell'aria. Il liquido all'interno dello scambiatore "heat pipe" bolle così già a una temperatura di 25°C. Il rame utilizzato per la produzione è privo di ossigeno, il che garantisce una lunga e affidabile durata di esercizio. I radiatori in alluminio situati all'interno dei tubi sottovuoto supportano il trasferimento di energia ai tubi di calore in rame.
Il serbatoio è realizzato in acciaio inossidabile SUS 304 con uno spessore di 1,3 - 2,0 mm ed è isolato con schiuma poliuretanica con uno spessore di almeno 50 mm. L'intero kit è testato in fabbrica a una pressione di 10 bar e può essere collegato direttamente alla rete idrica. L'acqua calda esce dal serbatoio spinta dall'acqua fredda (sotto una pressione identica a quella presente nella rete idrica).
Principio di funzionamento:
Sotto l'effetto dei raggi solari, l'interno dei tubi sottovuoto si riscalda. Attraverso i radiatori in alluminio, il calore viene trasferito ai "tubi di calore". Quando viene raggiunta la temperatura di 25°C, il liquido nel "heat pipe" inizia a bollire trasformandosi in vapore. Il vapore sale rapidamente verso l'alto nella testa dello scambiatore dove, cedendo calore, si raffredda e si condensa nuovamente. Scorre quindi di nuovo verso il fondo del "heat pipe" per ripetere l'intero processo. L'elevata efficienza del collettore deriva dalla capacità di assorbire la radiazione solare diffusa (ad es. nei giorni nuvolosi) e di limitare al massimo le perdite di calore. L'energia viene ottenuta non solo dai raggi solari diretti, ma anche dalla luce riflessa dalla neve.
Il sistema non richiede pompe, centraline e serbatoi di espansione per funzionare correttamente, il che lo rende molto affidabile. L'agua si trova esclusivamente nel serbatoio ed esce da esso sotto pressione. Il kit può essere posizionato a terra e può fornire acqua ai piani superiori dell'edificio.
In caso di danneggiamento di un tubo sottovuoto, l'intero sistema continua a funzionare. Diminuisce unicamente l'efficienza dell'impianto. Nei tubi sottovuoto non ci sono liquidi, il che significa che in qualsiasi momento è possibile smontare un tubo senza la necessità di svuotare l'impianto.
Vantaggi:
- Maggiore efficienza del collettore sottovuoto rispetto a un collettore piano standard.
- Struttura semplice, bassa percentuale di guasti - durata dei tubi superiore a 15 anni.
- Collegamento diretto del collettore con il serbatoio (nessuna perdita di calore).
- Eccellente isolamento del serbatoio (perdita giornaliera della temperatura dell'acqua di 6 - 10 gradi C).
- Nessuna necessità di utilizzare pompe e centraline.
- Montaggio semplice che non richiede modifiche all'impianto attuale.
- Il danneggiamento di un tubo sottovuoto con "heat pipe" non causa lo spegnimento dell'intero sistema, ma ne riduce solo l'efficienza.
- Nessuna possibilità di intasamento del collettore (come invece può accadere nel caso di collettori piani o basati su tubi a "U").
- Possibilità di facile manutenzione e di montaggio autonomo.