Collettore solare a tubo di calore: tecnologia di trasferimento termico a cambiamento di fase, che apre una nuova era per applicazioni industriali e di riscaldamento a media e alta temperatura.

Nel campo dell'utilizzo dell'energia solare termica, la conversione efficiente della radiazione solare in energia termica a temperature medio-alte (superiori a 80°C) è da sempre una sfida fondamentale per le applicazioni industriali e il riscaldamento degli edifici. I tradizionali collettori a piastra piana e i comuni tubi sottovuoto presentano significative perdite di calore e un rapido calo di efficienza in condizioni di alta temperatura, rendendo difficile soddisfare i requisiti di preriscaldamento industriale, riscaldamento regionale, ecc. Ora, un prodotto innovativo che integra 23 anni di esperienza nella produzione di collettori a tubi sottovuoto: il collettore solare a tubo di calore, è stato ufficialmente lanciato. Adotta la tecnologia di trasferimento di calore a cambiamento di fase, con un'efficienza termica fino al 70%-80%, utilizzando tubi in rame TP2 puro al 99,9% e profili in alluminio 6063T5 come materiali principali, fornendo una soluzione solare efficiente e affidabile per il preriscaldamento industriale, il riscaldamento su larga scala e i campi di acqua calda a temperature medio-alte.

I. Che cos'è un collettore solare a tubi di calore?

Un collettore solare a tubo di calore è un dispositivo efficiente per la raccolta di calore basato sul principio del trasferimento di calore per cambiamento di fase. È costituito da un tubo di vetro sottovuoto, un tubo di calore (un tubo di rame sigillato con un fluido termovettore al suo interno), un collettore e un supporto. A differenza dei comuni collettori a tubo sottovuoto, l'interno del tubo di calore non è riempito d'acqua, ma contiene una piccola quantità di uno speciale fluido di lavoro. Quando la radiazione solare riscalda la sezione di evaporazione del tubo di calore, il fluido di lavoro vaporizza rapidamente e trasporta il calore latente, salendo verso la sezione di condensazione e cedendo il calore al fluido termovettore nel collettore. Successivamente condensa e ritorna, creando un circuito. Questo processo sfrutta il calore latente del cambiamento di fase per trasferire calore, con una capacità di trasferimento termico di gran lunga superiore a quella della conduzione metallica, e presenta la caratteristica di un "diodo termico": il calore può essere trasferito solo dalla sezione di evaporazione a quella di condensazione, e nella direzione opposta il trasferimento è quasi adiabatico.

II. Vantaggi principali: quattro importanti innovazioni tecnologiche

1. Tecnologia di trasferimento termico a cambiamento di fase, con un'efficienza fino al 70%-80%

Il cuore del tubo di calore risiede nel suo meccanismo interno di trasferimento termico a cambiamento di fase. Il fluido di lavoro bolle a una temperatura inferiore in un ambiente sottovuoto e, riscaldandosi, evapora rapidamente, trasmettendo calore alla velocità del suono. L'efficienza di trasferimento termico è centinaia di volte superiore a quella del rame puro. Anche se un singolo tubo di calore si danneggia, ciò non compromette il funzionamento complessivo del sistema, garantendo un'affidabilità estremamente elevata. I risultati sperimentali dimostrano che, con un irraggiamento solare di 800 W/m², l'efficienza istantanea del collettore può raggiungere oltre il 75%, mantenendo prestazioni eccellenti anche a temperature medio-alte (80-120 °C), nettamente superiori a quelle dei comuni collettori a piastra piana.

2. Tubo in rame TP2 puro al 99,9%, ad alta resistenza e lunga durata.

Il tubo del fluido termovettore è realizzato in rame TP2 disossidato al fosforo, con una purezza del rame ≥ 99,9% e un contenuto di ossigeno estremamente basso. Presenta un'eccellente conducibilità termica, duttilità e resistenza alla corrosione. Lo spessore della parete del tubo in rame TP2 è uniforme, con un'elevata capacità di resistenza alla pressione, in grado di sopportare una pressione di esercizio di 1,2 MPa, garantendo l'assenza di perdite o deformazioni in condizioni di alta temperatura e alta pressione. Grazie a una lavorazione precisa e a un rigoroso trattamento di degassamento sottovuoto, le impurità interne del fluido termovettore sono estremamente ridotte, assicurando una circolazione stabile a lungo termine del fluido a cambiamento di fase e una durata di progetto superiore a 15 anni.

3. Telaio in alluminio 6063T5, resistente alla corrosione e strutturalmente stabile.

Il telaio del collettore è realizzato in lega di alluminio 6063T5, una lega di alluminio di grado aeronautico ad alta resistenza e resistente alla corrosione. Il trattamento termico T5 le conferisce una resistenza alla trazione di oltre 160 MPa e un carico di snervamento di ≥ 110 MPa, in grado di resistere a forti venti, carichi di neve e altre condizioni climatiche avverse. La superficie è trattata con anodizzazione, con uno spessore del film di ossido di ≥ 15 μm. È resistente alla nebbia salina, agli acidi e agli alcali e mantiene l'integrità strutturale anche in ambienti altamente corrosivi come zone costiere e aree industriali, garantendo una durata di 25 anni al collettore.

4. 23 anni di esperienza nella produzione, solide basi di qualità.

In qualità di produttori professionali con una profonda esperienza nel settore del solare termico da 23 anni, abbiamo perfezionato processi fondamentali come il rivestimento sottovuoto dei tubi, l'imballaggio dei tubi di calore e la saldatura dei collettori. Dall'ingresso delle materie prime all'uscita del prodotto finito, seguiamo rigorosamente il sistema di gestione della qualità ISO 9001. Ogni tubo di calore viene sottoposto a test di invecchiamento ad alta temperatura e controlli del grado di vuoto, e ogni collettore supera test di pressione e controlli delle prestazioni termiche. Grazie a 23 anni di esperienza tecnica, questo collettore solare a tubi di calore raggiunge livelli di affidabilità e durata leader del settore.

III. Principio tecnico: la perfetta combinazione di tubi a vuoto e tubi di calore

Questo prodotto adotta un design strutturale in cui un tubo a vuoto interamente in vetro è racchiuso in un tubo termico metallico:

1. Tubo esterno sottovuoto: Realizzato in vetro borosilicato di alta qualità, con un rivestimento ad assorbimento selettivo Al-N/Al sulla parete interna, con un tasso di assorbimento ≥ 92% e un tasso di emissione ≤ 6%. Lo strato sottovuoto (con un grado di vuoto ≤ 5×10⁻³Pa) inibisce efficacemente la dispersione di calore per convezione e conduzione. Anche a una temperatura ambiente di -30℃, il tubo è in grado di raccogliere calore in modo efficiente.

2. Tubo termico in metallo: è strettamente attaccato al nucleo della piastra di assorbimento del calore e il calore assorbito viene rapidamente trasferito all'estremità della condensa. L'estremità della condensa viene inserita nel manicotto dello scambiatore di calore all'interno del collettore e, attraverso il collegamento a secco, il calore viene trasferito al mezzo di circolazione (acqua, olio diatermico o antigelo) all'interno del collettore per ottenere la separazione acqua-elettrica: non c'è acqua nel tubo a vuoto, eliminando completamente i problemi di congelamento, incrostazione e corrosione. 

IV. Campi di applicazione: Copertura completa di scenari, dall'acqua calda al preriscaldamento industriale

1. Fornitura di acqua calda a media e alta temperatura

Fornisce acqua calda a 80-95°C per hotel, ospedali, scuole e fabbriche, soddisfacendo i requisiti per la disinfezione, la pulizia e i processi produttivi. Rispetto alle caldaie elettriche e a gas, i costi operativi sono ridotti di oltre il 60% e l'investimento può essere ammortizzato in 2-3 anni.

2. Riscaldamento degli edifici

Come elemento centrale dell'impianto di riscaldamento solare, può essere utilizzato in combinazione con il riscaldamento a pavimento, i ventilconvettori o i radiatori. Nel sistema di accumulo termico interstagionale, il collettore a tubi di calore raccoglie il calore durante l'estate e lo immagazzina sottoterra o in serbatoi d'acqua. In inverno, questo calore viene estratto per il riscaldamento, realizzando così un "utilizzo del calore estivo in inverno" e riducendo significativamente il consumo di energia fossile.

3. Preriscaldamento industriale

Trova ampia applicazione nelle fasi di preriscaldamento di settori quali la stampa e la tintura tessile, la lavorazione degli alimenti e le reazioni chimiche. Ad esempio, il preriscaldamento dell'acqua di alimentazione delle caldaie, il preriscaldamento dell'acqua calda di processo e il preriscaldamento dell'aria calda per l'essiccazione dei materiali, ecc. Ciò riduce efficacemente il consumo di energia primaria e aiuta le imprese a raggiungere i propri obiettivi di riduzione delle emissioni di carbonio.

4. Azionamento del sistema di refrigerazione

Nei sistemi di refrigerazione ad assorbimento solare, il collettore a tubi di calore può fornire acqua calda a temperature comprese tra 80 e 110 gradi Celsius come fonte di calore per il motore del frigorifero a bromuro di litio, realizzando una modalità di refrigerazione ecologica in cui "più c'è sole, più il condizionatore raffredda". Questa soluzione è particolarmente adatta per luoghi con elevate esigenze di raffreddamento diurno, come hotel e uffici.

5. Dissalazione dell'acqua di mare ed essiccazione agricola

Nelle isole remote o nelle regioni aride, i collettori a tubi di calore possono fornire energia termica per piccoli impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare; nel settore della trasformazione agricola, possono fornire una fonte di calore stabile per le celle di essiccazione, per l'essiccazione di tè, erbe medicinali, frutta, ecc., migliorando così la qualità del prodotto.

V. Forza dell'azienda: 23 anni di dedizione e maestria nella produzione

Nel nostro moderno stabilimento di 53.000 m², disponiamo di numerose linee completamente automatizzate per il rivestimento sottovuoto di tubi, linee per l'imballaggio di heat pipe e linee di assemblaggio di collettori. I processi chiave includono:

1. Rivestimento mediante sputtering magnetron: grazie alla tecnologia di sputtering magnetron multi-bersaglio, il rivestimento risulta uniforme e denso, con un tasso di assorbimento costantemente superiore al 92%.

2. Sigillatura sottovuoto dei tubi di calore: Sigillare i tubi di calore in un ambiente ad alto vuoto di 10⁻³ Pa per garantire che il fluido di lavoro interno sia puro e che non vi siano gas non condensabili residui.

3. Saldatura ad alta frequenza del collettore: Grazie al processo di saldatura ad alta frequenza, i tubi di rame vengono saldamente collegati al collettore, garantendo un'elevata capacità di resistenza alla pressione.

4. Rilevamento al 100% delle perdite di elio: ogni collettore viene testato per le perdite mediante spettrometria di massa dell'elio prima di lasciare la fabbrica, garantendo che il livello di vuoto rimanga stabile per oltre 25 anni.

VI. Conclusione

L'avvento del collettore solare a tubo di calore segna una nuova fase nell'utilizzo delle alte temperature dell'energia solare. Supera il collo di bottiglia dell'efficienza grazie alla tecnologia di trasferimento termico a cambiamento di fase ed è realizzato con tubi in rame TP2 puro al 99,9% e profili in alluminio 6063T5 per garantire una qualità eccezionale. Con 23 anni di esperienza nella produzione, assicura un'affidabilità a lungo termine. Che si tratti di preriscaldare i processi industriali, fornire riscaldamento pulito agli edifici o alimentare la refrigerazione ad assorbimento, offre un'efficienza termica fino all'80% e una durata di 15 anni o più, creando un valore tangibile per i clienti.

Scegliere i collettori solari a tubi di calore significa scegliere un futuro energetico efficiente, duraturo e pulito. Uniamo le forze e sfruttiamo la potenza del sole per alimentare l'industria e la vita, e muoviamoci verso una nuova era a zero emissioni di carbonio!