Analisi dei vantaggi e degli svantaggi degli scaldacqua solari piatti

Uno scaldacqua solare piano è un dispositivo in cui la luce solare colpisce la superficie di un collettore, attraversa una piastra di copertura trasparente e viene proiettata su una piastra di assorbimento del calore. Il calore generato dalla radiazione solare viene assorbito e convertito in energia termica in modo efficiente da un rivestimento a pellicola blu o nera ad alto assorbimento e bassa emissività, per poi essere trasferito a un mezzo di trasferimento del calore. Un collettore solare piano è costituito da quattro componenti principali: una piastra di assorbimento del calore, una piastra di copertura trasparente, uno strato isolante e un guscio esterno. Utilizzando una tubazione di circolazione e una pompa dell'acqua, il fluido di lavoro riscaldato viene trasferito all'acqua fredda attraverso una serpentina di scambio termico, aumentando costantemente la temperatura dell'acqua e immagazzinando l'acqua riscaldata in un serbatoio isolato.

Quali sono quindi i vantaggi e gli svantaggi dei collettori solari piani?

Vantaggi dello scaldabagno solare piatto

1. Gli scaldacqua solari a pannello piano sono particolarmente adatti ai requisiti di integrazione edilizia. Grazie alle caratteristiche strutturali planari degli scaldacqua solari piani, non sono vincolati da forma o dimensioni in fase di progettazione, e la loro forma e struttura sono flessibili e facili da integrare con i componenti edilizi. Inoltre, la piastra di raccolta in materiale metallico offre grande praticità di installazione e manutenzione.

2. La sua efficienza termica è molto elevata. I collettori solari a pannello piano non presentano fessure come i tubi a vuoto. Sono un piano continuo e, quando esposti alla luce solare, l'intera superficie del collettore può ricevere la luce solare. Pertanto, a parità di area illuminata e intensità di luce solare, l'efficienza media giornaliera degli scaldacqua solari a pannello piano è superiore di oltre il 6% rispetto a quella dei tubi a vuoto.

3. Le prestazioni di resistenza alla pressione degli scaldacqua solari piani sono molto buone. La piastra di assorbimento del calore del collettore solare piano è realizzata in materiale metallico e anche il collegamento tra il collettore e il serbatoio di accumulo dell'acqua è realizzato in parti metalliche, in modo da poter resistere alla pressione dell'acqua del rubinetto e della pompa di circolazione.

4. Anche le prestazioni sono molto stabili. In alcuni grandi spazi, come hotel, piscine, fabbriche, ecc., l'uso di scaldacqua solari richiede un gran numero di collettori solari per formare un sistema di approvvigionamento idrico su larga scala. Lo scaldacqua solare a tubi sottovuoto utilizza componenti in gomma per il collegamento, rendendo il sistema molto instabile, mentre il collettore solare piatto è collegato al sistema tramite metallo, rendendolo molto stabile.

Schema strutturale del collettore solare piano

Svantaggi dei collettori solari piani

1. È più adatto all'uso in aree non soggette a gelo, altrimenti potrebbero comunque verificarsi problemi di congelamento in inverno. Poiché il nucleo dei pannelli solari piani non è riempito sotto vuoto, sebbene vengano utilizzati materiali isolanti per il riempimento, l'effetto isolante non è comunque buono. Rispetto all'energia solare a tubi sottovuoto, dissipa il calore rapidamente e a temperature esterne più basse in inverno. Sebbene l'utilizzo del riscaldamento secondario risolva il problema dell'impossibilità di utilizzarlo in inverno, aggiunge anche collegamenti intermedi, che possono causare una certa perdita di calore.

2. Ci sarà una certa perdita di calore. Il nucleo dei pannelli solari piani non è sottovuoto e l'effetto isolante non è molto buono se abbinato alle apparecchiature correlate. Rispetto ai pannelli solari a tubi sottovuoto, dissipano il calore più velocemente in inverno.

Infatti, tra i prodotti a energia solare integrati negli edifici, i sistemi di riscaldamento solare dell'acqua commerciali a pannello piano sono prodotti che bilanciano sicurezza e prestazioni eccellenti. Sebbene i vantaggi e gli svantaggi dei collettori solari piani siano ancora più evidenti rispetto ai sistemi di riscaldamento solare dell'acqua a tubi sottovuoto, questi ultimi presentano svantaggi come l'esplosione dei tubi e la mancanza di pressione quando utilizzati in edifici alti. Il collettore solare piano è il componente principale di raccolta del calore del sistema di riscaldamento solare dell'acqua split di tipo piano e le sue prestazioni influiscono direttamente sull'efficienza energetica dell'intero sistema di riscaldamento solare dell'acqua. Migliorare le prestazioni termiche dei sistemi di riscaldamento solare dell'acqua piani non solo è vantaggioso per sfruttare appieno l'energia solare, ma aumenta anche l'affidabilità del collettore. L'isolamento termico e il tasso di assorbimento del corpo assorbente sono i due principali fattori che influenzano le prestazioni termiche dei collettori solari piani. Il tasso di assorbimento dei materiali di rivestimento dei corpi assorbenti del calore esistenti ha sostanzialmente raggiunto un livello pari o superiore a 0,92 e vi sono margini di miglioramento limitati. Pertanto, migliorare le prestazioni di isolamento dei collettori solari piani è un fattore chiave per migliorarne le prestazioni termiche.