Pannèj solar tèrmich

Categoria: Impiant tèrmotècnich Categoria: component di impiant tèrmotècnich
I pannèj solar tèrmich hinn di sistèma de trasformazion de l’energia de la radiazión solar in energia tèrmica. De sòlit quand ch'a se parla de pannèj solar tèrmich, a se voeur indicà i pannèj doperàa per el riscaldament e l’acqua calda santaria (e anca per el reffreddament solar), che lavoren a bassa temperadura (sòta i 100 °C), ancabén segond on significaà pussée generàl i pannèj solar tèrmich gh'hànn denter anca i pannèj a concentrazion ch ‘a hinn doperàa per i centràj termoelèttrich e i process industriài (e lavoren a alta temperadura, magiora de 100°C). 

 Pannèj solar tèrmich a bassa temperadura 
alt=|thumb|Du pannèj solar pián
alt=|thumb|Pannèj solar sottovoeùi cont el sistèma a du tubi
Ona superfice espòsta a la radiazión solár la surbìss ‘na part de l’energia solár incidenta, a segonda del sò coefficent de assorbiment α. Al sò turno, la superfice colpida la ced el calór a l’ambient per convezion, conduzion tèrmica e irradiazion, ma na part del calór la ven  trasmissa a ‘n flùid che ‘l circola in di pannèj e menada indove che la servìss per mèzz de flùid medésim. A ghe ‘n è divèrsi tipi de pannèj solár tèrmich a bassa temperadura e la  scèrna del tipo de doprà la dipend di condizion del clima e de l’aplicazion impiantistega:

-pannèj solar tèrmich a aria (SAC, de la lengua inglesa solar air collector): denter sti pannèj chì la circola l’aria che la ven scaldada direttamént. Vegnen doperàa per pre-scaldà l’aria de mandada in di impiant de ventilazion.

-pannèj solar tèrmich per i piscìnn: gh’hànn nò una resa elevada e servissen domà d’estàa per scaldà l’acqua di piscìnn; a hinn fàa su de tubi in polietilén negher minga isolàa.

-pannèj solar tèrmich pián (FPC, de la lengua inglesa plate solar collector): a hinn i tipi pussée doperàa. In chi pannèj chi on liquid present in di tubi che circola in del pannèl el ven scaldàa direttamént; sora i tubi a gh’è ‘na lastra de veder de protezion. La lastra de veder la favorìss l’effètt sèrra in del pannèll cont el fàll vegnì pussée efficiént rispètt a chi che vegnen doperàa per i piscìnn. A l’è pròppi grazie a l’effètt sèrra che pòden vèss raggiùnt di temperadur adàtt per el riscaldamént de ca’.

-pannèj solar tèrmich parabòlich fiss (CPC, de la lengua inglesa Compound Parabolic Collector): vist de foeura a hinn compàgn de quèj pián, quattàa su de ‘n veder, con la differenza che di spègg parabòlich, inveci d’on spècc pián i concentren l’energia solàr vèrs i tubi. El spècc a parabola el permètt de ciappà la radiazion spanduda, e comunque la radiazion intanta che ‘l sol el pirla in del ciel senza che ghe sia besògn de orientà diversamént el pannèll che inscì l'è pussée efficiént.

-pannèj solar a tubi sottvoeui: hinn di pannèj che ‘l lìquid de scaldà a l’è miss in di tubi contornàa di tubi de veder cont on spazzi de mèzz sottvoeùj, de manera che anca i pèrdit de calór per convezion sìen ridòtt; a hinn anmò pussée efficiént.  Pòden vèss raggiunt di temperadur anca de 100°C. Gh'hinn trii categorij a segonda de l'organizzazion di tubi: i sistèma con entrada e sortida del flùid concentrich, i sistèma a du tubi e i pannèj solár de tipo Sydney che gh'hann on contraveder inveci de on tubo in deperlù de manera che ghe sia on alter spazi de mèzz infra i du veder, per on isolament tèrmich anmò miglior. A gh'è poeu anca on alter meccanismo de trasferiment del calor, quèll del sistèma del "tubo cald". El calór de la radiazion solár el ven trasferìi a on tubo saràa inclinàa che 'l gh'hà denter on flùid. El fluìd che 'l ven scaldà el svapora, e 'l vapór va vers l'alt a l'estremmità de sora del tubo indoe che 'l calór el ven scambià con quèll del flùid tèrmovettór de l'impiánt, donca el vapór el se reffèggia e 'l torna lìquid e 'l va de noeuv de bass e 'l ciclo el va adrée.

 Aplicazion per el riscaldament e la reffreggiadura 
L’utilizzazion pussée spantagada di pannèj solár tèrmich a l’è el riscaldament dirètt d’on flùid tèrmovettór, generalmént l’aria o l’acqua, al fin de riscaldà i ambiènt oppùr per l’acqua calda sanitaria. 

De sorapù  i pannèj solàr pòden vèss anca doperàa per fornìgh el calór a di màcchin a assorbiment, l’inscì ciamàa “ raffreddament solar” o ben l’ottegnì del frècc a partì de la radazión del sol. 

A gh'è ancasì on'altra aplicazion, quèlla in la reffreggiadura per sugadura e svaporament, indoe che a gh'è besògn de calór per sugà el materiàl adsorbent doperàa per sugà l'aria innanz che 'l vegna doperàa de noeuv e 'l ciclo el pòda andà adrée. 

 Andana del rendiment del pannèll a segonda la temperadura e de la radiazion solar 
El rendiment d'on qualsiasi pannèll el se sbassa, se la differenza infra la temperadura del flùid in del pannèll e quèlla de foeura e 'l se alza se la radiazion solar l'è pussée.

El varià del rendimént del pannèll cont i temperadùr el pò vess  descrivùu per mèzz di grafich che mostren l’andana del rendimént in funzion d’ona variàbel x [m2 K/W] che l’è 'na fonzión di temperadùr e de la radiazión solàr insci:  indoe Tm a l’è la temperadura media in del pannèll in Kelvin, Ta a l’è l’è quèlla de l’aria estèrna segond el temp meteorològich, G l’è la radiazion solar in W/m2. In tucc i casi el rendiment ηpann el va adrée a sbassàss quand che 'l valór de “x” el va su. La "velocità" de la sbassada la dipénd del tipo de pannèll. I pannèj de tipo Sidney hinn quèj pussée bon ai valór alt de x. 

De sorapù el rendimènt del pannèll el varia anca in fonzión de l'angol de incidenza de la radiazion solár in sul pannèll; chesschì el varia a segonda di or del dì e di stagion. Per descrìv com' a l'è che 'l rendiment el varia in fonzión de l'àngol de incidenza l'è stàa introdòtt on coefficént l'IAM (el coefficént relatìv a l'àngol de incidenza, de la lengua inglesa Incidence Angle Modifier) de moltipilicà per el valór del rendimént calcolàa per on àngol de incidenza de 0°. A ghe 'n è du de IAM, vun trasversál relatìv a l'altèzza del sol che 'l descrìv comè che 'l varia el rendimént cont i stagión e l'ater longitudinál che 'l descrìv inveci la variazion cont i or del dì.

 Pannèj solar tèrmich a concentrazion 
A hinn di pannèj de interèss industriàl; a hinn di spègg che concentren la radiazion solár vèrs on serbatòi o on tubo. A segonda de l'organizzazion e de la forma gh'hinn quèj tipi chi:

-Pannèj a disco parabòlich (o disco Stirling);thumb|right|Disco parabòlich

-Sistèma a torr centrál;

-Pannèll parabòlich lineár (Spègg parabòlich);

-Riflettór lineàr Fresnel.

 Impiant solar tèrmich per el riscaldament e l'acqua calda sanitaria  
On sistèma solár tèrmich, de nòrma, l’è fàa su d’on pannèll che ricév l'energia solár, de on scambiadór indoe che ‘l cìrcola el flùid dopràa per trasferigh l’energìa tèrmica al “serbatòi”, che l’è doperàa per stoccà l’energia accumulada. El sistèma el pò avègh du tipi de circolazión: naturàl o sforzada.

 Circolazion natural 

In del caso de la circolazion naturál a termosifón, per  fa circolà el flùid tèrmovettór in del pannèll solàr, a se sfrutta el princippi de la convezion . El lìquid tèrmovettór intanta che ‘l se scalda in del pannèll solár el se slarga e ‘l galleggia rispètt a quèll pussée frègg presént in del scambiadór piazzàa pussée in alt rispètt al pannèll solár. Movendóss, donca in del scambiadór el ghe ced el sò calór a l’acqua sanitaria in del circùit segondari. Quèll tipo chì l’è pussée sempliz rispètt a quèll a circolaziٌón sforzada.

A gh’è minga de consùmm elèttrich caosàa de la pompa de circolazión e de la centralinna solár differenziál ch'a hinn presént in del sistèma a circolazión sforzada. El flùid tèrmovettór doperàa in del circùit primari l’è el glicol propilénich nò tòssich (ordinariamént conossùu come antigél) mes’ciàa su con l’acqua in ona percentuál tal de sicuràgh 'na resistenza al gel che la sìa assée. El serbatòi el ven piazzàa a 'na altèzza maggiora de quèll di pannèj solàr ai quàj l’è conligàa e per di resón de aspètt defoeura l’è del tipo orizzontál.

La circolazión naturál, rispètt a quèlla sforzata, la risulta pussée sensìbel ai pèrdit de càregh idraulich del circùit primari e per qusèt vegnen realizzàa di sistèma compàtt indoe che el serbatòi de accùmul l’è miss assosènn arént al pannèll solár. I serpentìnn pòden anca vèss dò, semai che se voeura anca pre-scaldà l’acqua del serbatòi per mèzz d’on tèrmocamìn o de ‘na caldera. Se pò anca mètt denter ona resistenza elèttrica de scaldà l’acqua semai che la radiazion solár la sìa nò assée in del cors del dì o che la ghe sià minga  (in di or de la nòtt). 

On impiánt a circolazión naturál con on serbatòi defoeura l’è adàtt in di región con di temperadùr notturni mingra tròpp bass. Al dì d’incoeu a ghe se fa assée attenzión a l’impàtt a la vista di chi sistèma chì cont el colorà i serbatòi del colór di copp oppùr cont el dispònni direttamént in tèrra. Quèll tipo de impiànt chì l’è adàtt per di famili che gh’hànn on risparmi pìccol, degià che, già che l'impiant el gh'hà nò de besògn de energia elèttrica o de cost de gestión, el risparmi l’è senza avègh de considerà di spes ulterior. 

 Circolazion sforzada 
La circolazion del lìquid la succéd grazie a l’aiùtt de pomp domà quand che in di pannèj el flùid tèrmovettór el se troeuva a ‘na temperadura pussée elevada rispètt a quèlla de l’acqua che gh’è denter in di serbatòi de accùmul. Per regolà la circolazión se doperen di sensór elèttrich che mètten voeuna denanz de l’altra la temperadura del flùid tèrmovettór in del pannèl solár tèrmich e quèlla del serbatòi de accùmul (tèrmocòppia). On tal impiánt el gh'n hà de men de vìncol in su la posidura di serbatòi de accùmul. 

De nòrma, el circùit idràulich conligàa cont el pannèll l’è saràa e separàa de quèll de l’acqua che ‘l riscalda, per mèzz d’ona serpentinna missa denter in del serbatòi a fa el mestée del scambiador de calor. I serpentìnn pòden anca vèss dò, trè o quatter semai che se voeura anca pre-riscaldà el flùid de l’impiànt de riscaldamént per mèzz de l’acqua del serbatòi o de podè doperà in alternativa per riscaldà l’acqua del serbatòi anca on tèrmocamìn o ‘na caldera. 

A se pò mèttegh denter in del serbatòi anca 'na resistenza elèttrica per riscaldà l’acqua semai che la radiazion solàr la ghe sia nò (in di or de la nòtt) o la sia nò assée. Quèll tipo de impiànt chì l’è consiliàa per i zònn frècc de montagna e in del caso che la famiglia la gh’abìa on risparmi notévol, già che i consùmm de energia e i cost de gestión de l’impiànt a hinn scusàa del risparmi daa.

A svoiada
Compàgn de la circolazión sforzada, l’impiànt el se impinenìss domà quand che l’è possìbil o necessari. L’impiànt el fonziona domà quand che gh’è el sol e ‘l serbatòi l’hà nananmò raggùnt la temperadura vorsuda, in di alter casi l’impiant el lavora nò. La pompa la svoja l'impiànt se gh’è nò el sol o se la temperadura de l’accumùl l’hà raggiùnt el valór vorsùu.

Raffreddament solar

Reffreggiadura per sugadura e svaporament

 Vos correlad 
 Radiazion solar
 Raffreddament solar
 Reffreggiadura per sugadura e svaporament

 Riferiment