Collettori solari termici ad aria - Principi di funzionamento e significato

Collettori solari termici ad aria - Principi di funzionamento e significato

Con l'accelerazione della transizione globale verso l'energia pulita, l'applicazione della tecnologia solare si è estesa ben oltre la generazione di energia fotovoltaica. Negli ultimi anni, una tecnologia solare termica discreta ma altamente promettente: il collettore solare termico ad aria, ha attirato sempre più attenzione. Rispetto ai tradizionali collettori solari termici ad acqua, i collettori solari termici ad aria non richiedono la circolazione di fluidi, il che si traduce in una struttura più semplice e minori costi di manutenzione, rendendoli particolarmente adatti ai climi freddi e secchi. Questo articolo fornirà un'analisi approfondita dei principi di funzionamento, della struttura del nucleo e del valore applicativo dei collettori solari termici ad aria.

Struttura di base di un collettore solare termico ad aria

Un tipico collettore solare termico è una struttura piana o leggermente inclinata. I suoi componenti principali includono:

Copertura trasparente: solitamente realizzata in vetro temperato o policarbonato, trasmette la radiazione solare e riduce la dispersione di calore per convezione e radiazione.

Assorbitore: in genere una piastra di alluminio o rame rivestita con un rivestimento selettivo che assorbe la radiazione solare e la converte in calore.

Condotto dell'aria: l'aria scorre attraverso di esso e scambia calore con l'assorbitore.

Isolamento: posizionato sul retro e sui lati del collettore per impedire la perdita di calore.

Telaio metallico: fornisce supporto strutturale e protezione sigillante.

Principio di funzionamento

Il funzionamento di un collettore solare ad aria è semplice ed efficiente e può essere suddiviso in quattro fasi:

Assorbimento della radiazione solare: la luce solare attraversa una copertura trasparente e colpisce una piastra di assorbimento del calore di colore scuro.

Trasferimento di calore: la piastra che assorbe il calore si riscalda rapidamente e trasferisce il calore all'aria che passa.

Circolazione dell'aria: tramite una ventola o per convezione naturale, l'aria fredda entra nel collettore, dove viene riscaldata e la sua temperatura aumenta.

Uscita aria calda: l'aria calda viene erogata a un utente, ad esempio una stanza o un locale di essiccazione.

A differenza dei collettori idrotermici, i collettori aria-aria riscaldano l'aria direttamente, senza far circolare il liquido. Pertanto, non sono soggetti a congelamento, crepe, perdite o corrosione, rendendo il sistema più stabile e durevole.