COLLETTORE SOLARE TERMICO A CUPOLA. Manuale Tecnico - Illustrativo.

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1 COLLETTORE SOLARE TERMICO A CUPOLA Manuale Tecnico - Illustrativo. Introduzione. È un collettore che ottimizza la captazione dell energia solare. Grazie alla forma semisferica, assorbe i raggi solari senza necessità di inclinazione o orientamento. Offre rendimenti migliori di un collettore solare piano, soprattutto nelle giornate caratterizzate da scarso irraggiamento solare. E leggero (pesa 8 kg a vuoto), e occupa poco spazio. Nonostante ciò, è robusto e resistente a qualsiasi condizione climatica. E semplice e veloce da montare: si distingue, quindi, anche per i bassi costi di installazione. E applicato in abitazioni private, condomini, impianti sportivi, strutture ricettive quali alberghi, ostelli, campeggi e negli stabilimenti balneari. È un collettore costituito integralmente da materiale plastico: non corre il rischio di corrosioni (è ideale per installazioni in zone marittime), o ostruzioni calcaree. E applicato con successo sia per la produzione di acqua calda sanitaria, in impianti solari termici a circolazione forzata, sia per il riscaldamento delle piscine, caso in cui il collettore è utilizzato direttamente, senza l utilizzo di un serbatoio di accumulo. Grazie alla forma semisferica, non presenta superfici che possano offrire resistenza al vento, anche quando questo è particolarmente forte. Il collettore non richiede manutenzioni. Quando necessaria, è sufficiente la pulizia con sola acqua. È dotato delle garanzie e delle certificazioni richieste per accedere alla detrazione fiscale cui sono soggetti gli impianti solari termici.

2 Il collettore è garantito due anni dal produttore. UNIONSUN è distributore italiano autorizzato dal produttore dell'unico collettore originale.

3 Dati Tecnici del Collettore. - Larghezza: 860 mm. - Lunghezza: 860 mm Altezza: 430 mm. Diametro cupola: 800 mm. Raggio cupola: 400 mm. Base quadrata: 0,7396 m 2 Base circolare: 0,5027 m 2 Superficie esterna della cupola: 1,0053 m 2 Superficie di proiezione assorbitore (min/max): 0,256 0,503 m 2 - Superficie totale esterna: 1,2422 m 2 - Spessore della cupola di copertura: 3 mm - Spessore del supporto: 20 mm - Diametro dell assorbitore: 25 mm - Superficie dell assorbitore: 3 m 2 - Peso vuoto: 8 kg - Capacità: 9 litri - Fluido termovettore: acqua - Pressione di Servizio: 0,5 bar - Pressione di lavoro massima: 2 bar - Pressione massima a 20 C: 4 bar - Pressione massima a 40 C: 2,5 bar - Perdita di carico per collettore: 0,06 bar - Flusso: l/h - Temperatura massima riposo: 95 o C (media) - Temperatura massima di operazione: 120 o C - Temperatura di stagnazione 1000 W/m 2 e 30 C ambiente: 125 C - Vita utile in continuo servizio: 25 anni - Durata delle componenti: 40 anni - Rendimento massimo della superficie di proiezione: 100% - Coefficiente di perdita dell assorbitore: 18 W/m 2 K

4 Caratteristiche delle componenti. Componente Descrizione Specifica Assorbitore Tubo corrugato in polipropilene Hostalen PPH4122* Isolamento Schiuma di poliuretano ad alta densità Alta densità Isolamento di copertura Alluminio anticorrosione 0,05 mm Cupola esterna Polimetacrilato di metile R100 Cupola interna Polimetacrilato di metile PMMA-XT Cupola esterna e cupola interna. Proprietà Metodo di valutazione Unità Valore Densità ISO 1183 g/cm Trasmissione DIN 5036 T3 % 92 Indice di rottura ISO 489 nd20 1,492 Resistenza alla flessione ISO 178 MPa 120 Limite di stabilità termica ISO 306 C 97/101 Temperatura di fusione DIN C >280

5 Assorbitore. Proprietà Metodo di valutazione Unità Valore Densità DIN g/cm 3 0,912 Indice di fluidità MFI 230/2,16 DIN g/10 min 0,25 Tensione di rottura DIN N/mm 2 17 Resistenza alla flessione 3,5% DIN N/mm 2 22 Resistenza al colpo DIN Mj/mm 2 o.br. Stabilità geometrica Stabilità all ozono Ob=0.45 N/mm2 o C pphm/00h/40 o C Stabilità UVA 20 anni Ambito di stabilità termica Infiammabilità Garanzia anni 10 o C -35 o C +120 o C B2 * In accordo con la sua natura chimica, l Hostalen PPH4122 presenta una stabilità straordinaria in presenza di agenti chimici e altri elementi aggressivi. E resistente alla salsedine e agli acidi. Offre un ambiente sfavorevole alla nascita di microrganismi. Rispetta le raccomandazioni KTW, Parte e le normative che riguardano i prodotti alimentari, per l utilizzo di acqua sanitaria.

6 Base di isolamento riflettente. Proprietà Metodo di valutazione Unità Valore Infiammabilità DIN 4102 B2 Classe di isolamento DIN 4108 WLG 025 Controllo qualità DIN Sì Valore k 0.85 Stabilità geometrica della copertura Ob=0.45 N/mm 2 C 100 Stabilità all ozono della copertura Infiammabilità della copertura 50 pphm 100h/40 C Senza fenditure B2 Rendimento del collettore. Differentemente dalla superficie d un pannello solare piano, in sede di valutazione del rendimento del collettore, è indispensabile tenere in considerazione la sua forma semisferica che permette un maggiore assorbimento della radiazione solare diffusa. Questo spiega chiaramente i rendimenti superiori al 100%. Il rendimento del collettore, quindi, è molto elevato, con un salto termico ridotto. Ad esempio, il collettore mantiene un rendimento del 100% con un salto termico di 5k ed un irraggiamento di 800 W/m 2 (giornata soleggiata).

7 La curva di rendimento istantaneo del collettore è riferita alla superficie di proiezione dell assorbitore, i cui valori oscillano tra a m 2 in funzione dell angolo di incidenza della radiazione solare.

8 Il diagramma soprastante riguarda la produzione annuale di un collettore da un test effettuato in Germania, da considerarsi, quindi, pessimistico e cautelativo, in rapporto al rendimento del installato in territorio italiano. Nel semestre estivo, in condizioni normali di irraggiamento e temperatura ambiente, un collettore garantisce la produzione di 50 litri di acqua calda sanitaria (ACS) a 45 C al giorno. COLLETTORE A CUPOLA

9 Sopra è riportata la comparazione tra un collettore ed un collettore solare piano con diverse intensità di irraggiamento.

10 Perdita di carico. Collettori connessi in parallelo. Il diagramma sopra è stato calcolato con un flusso di 100 l/h per ciascun collettore.

11 Questo diagramma logaritmico permette una lettura migliore dei valori.

12 Riassunto dei test effettuati sul collettore secondo la norma DIN EN Rendimento. Inclinazione di 50. Area di riferimento: assorbitore m 2 Area di riferimento: apertura m 2 no 0,996 no 0,664 K 1 14,029 W/m 2 K K 1 9,344 W/m 2 K K 2 0,041 W/m 2 K 2 K 2 0,090 W/m 2 K 2 Collettore in posizione orizzontale ed angolo di incidenza di 45. Area di riferimento: assorbitore m 2 Area di riferimento: apertura m 2 no 1,061 no 0,706 K 1 19,412 W/m 2 K K 1 12,928 W/m 2 K K 2 0,041 W/m 2 K 2 K 2 0,028 W/m 2 K 2 Potenza ottenuta per ciascun collettore (W). Tm-Ta (K) 400 W / m W / m W / m

13 Durata ed affidabilità. Prova Resistenza alle alte temperature Esposizione Choc termico esterno Choc termico interno Penetrazione della pioggia Rendimento termico Resistenza all impatto Ispezione finale delle componenti: - carcassa; - fissaggi; - struttura; - giunti; - copertura riflettente; - tubi; - montaggio dell assorbitore; - isolamento. Risultato CONFORME OK CONFORME OK CONFORME OK CONFORME OK CONFORME OK CONFORME OK CONFORME OK CONFORME OK

14 Dimensionamento. Acqua calda sanitaria. Normalmente, ai fini della produzione di acqua calda sanitaria, è necessario dimensionare un collettore per ciascun utente. Il dimensionamento del serbatoio di accumulo, in funzione delle esigenze reali, è effettuato sulla base del fabbisogno medio per persona: da 50 (consumo normale) a 80 (consumo elevato), litri di ACS a 45 al giorno Riscaldamento piscine. La quantità esatta di collettori da installare in una piscina, con lo scopo di riscaldare l acqua contenuta nella stessa alle temperature normalmente richieste per un utilizzo confortevole, rispetta la seguente direttiva: nr. 1 collettore ogni 5 m 3 di acqua da riscaldare. Struttura di fissaggio. Il telaio di fissaggio in alluminio è stato concepito per velocizzare al massimo le operazioni di installazione del collettore. Grazie a questo telaio, il collettore può essere installato su qualsiasi superficie, sia essa piana o inclinata, a terra, a parete Tale versatilità è dovuta all adattabilità del telaio ed alla capacità del collettore di lavorare anche se installato in posizioni atipiche. Il telaio è disponibile nelle versioni per due o per tre collettori.

15 Riscaldamento di piscine. L utilizzo delle energie alternative e, nello specifico, dell energia solare per riscaldare l acqua delle piscine è una soluzione economica e rispettosa dell ambiente. Il collettore, in particolare, permette di risparmiare considerevolmente sui costi di gestione delle piscine e di prolungare il periodo di utilizzo delle piscine stesse. Il collettore, inoltre, quando destinato al riscaldamento di piscine coperte, è attivo tutto l anno: coadiuva il sistema di riscaldamento esistente durante il semestre invernale, sino ad arrivare a sostituirlo totalmente nel semestre estivo. In presenza di piscine prive di un sistema di riscaldamento proprio, il collettore rappresenta una soluzione ideale, efficace ed economica per rendere più confortevole l utilizzo della piscina e prolungarne il tempo. Laddove le condizioni di irraggiamento solare siano favorevoli, le piscine prive di copertura di isolamento, grazie al collettore, possono essere utilizzate da Maggio a Settembre, mentre le piscine all aperto, dotate di una forma di copertura isolante possono essere sfruttare da Aprile/Maggio sino ad Ottobre. Il collettore è adattabile alle piscine private come a quelle olimpioniche. Sul rendimento di un impianto solare con collettore, destinato al riscaldamento di una piscina, influiscono positivamente tre fattori: - bassa temperatura di consegna dell acqua contenuta nella piscina; - basso salto termico tra i collettori solari e l acqua della piscina; - portata consistente. E possibile ottenere una temperatura dell acqua ideale con un salto termico pari a 5K ed un flusso di 100 litri di acqua / ora, per ciascun collettore.

16 In sede di installazione dell impianto è importante predisporre il mantenimento del giusto equilibrio termico tra i collettori ed il flusso circolante. Un impianto solare con collettore, dedicato al riscaldamento di una piscina, ha una configurazione molto semplice che non richiede complesse e dispendiose installazioni. Non sono necessari scambiatori o accumulatori. L acqua della piscina circola direttamente nei collettori che sono protetti dagli agenti potenzialmente aggressivi, utilizzati per la purificazione dell acqua. Piscine con sistema di riscaldamento tradizionale. Nello schema riportato sopra la pompa di circolazione della piscina è utilizzata per far circolare l acqua all interno dei collettori. Lo stesso schema fa riferimento ad una piscina dotata di caldaia o pompa di calore. In tal caso il sistema solare funge da coadiuvante

17 del riscaldamento esistente, permettendo impareggiabili risparmi sui costi di gestione della piscina. Piscine scoperte. Il controllo automatico del sistema è effettuato da un regolatore elettronico multifunzionale (eventualmente il regolatore dedicato proposto nel listino prezzi), che agisce su una valvola di controllo che impedisce all acqua della piscina di circolare all interno dei collettori quando la temperatura della piscina raggiunge il limite richiesto o quando la temperatura suddetta supera quella dei collettori (ad esempio in presenza di nubi o durante le ore notturne). Piscine coperte. Nelle piscine coperte, un impianto solare con collettori rappresenta un aiuto indispensabile per abbattere i costi di riscaldamento dell acqua tutto l anno. Nel semestre invernale il sistema solare coadiuva l impianto di riscaldamento dell acqua esistente, mentre nel semestre estivo, può coprire da solo il fabbisogno termico, analogamente a quanto accade nei sistemi solari destinati alla produzione di acqua calda sanitaria. Piscine prive di sistema di riscaldamento tradizionale.

18 Percentuali di copertura del fabbisogno di riscaldamento acqua in una piscina scoperta. Percentuali di copertura del fabbisogno di riscaldamento acqua in una piscina coperta.

19 Produzione di acqua calda sanitaria. La produzione di acqua calda sanitaria è la finalità cui è dedicata la maggior parte degli impianti solari termici. Il collettore è associato a sistemi solari a circolazione forzata. In presenza di dimensionamento ed installazione corretti, il, nel semestre invernale, è in grado di coadiuvare il sistema tradizionale di riscaldamento dell acqua, preriscaldando la stessa e, nel semestre estivo, di coprire fino al 100% del fabbisogno quotidiano di acqua calda sanitaria. Lo schema indica la configurazione di un impianto solare termico a circolazione forzata.

20 Quando la differenza tra la temperatura rilevata dalla sonda posta sui collettori e la temperatura captata dalla sonda posta sul serbatoio di accumulo è superiore al valore del Differenziale di Temperatura impostato sul regolatore elettronico di controllo, la pompa di circolazione è attivata. La pompa di circolazione resta in attività per tutto il periodo in cui la condizione di cui sopra permane. Durante tale attività, il liquido termovettore circola all'interno del circuito chiuso tra i collettori solari ed il serpentino dedicato al solare, posto all'interno del serbatoio. Tale circolazione permette il riscaldamento dell'acqua destinata all'utilizzo sanitario, all'interno del bollitore. Laddove sia installato un bollitore a doppio serpentino, integrato dalla caldaia, quando la condizione necessaria all'innesco della pompa di circolazione non si verifica, al momento della richiesta di acqua calda, interviene la caldaia, interpellata dalla centralina elettronica di controllo. Alcuni tipi di configurazione di impianto possono necessitare di una pompa di ricircolo finalizzata a rendere immediatamente disponibile l'acqua calda al momento della richiesta (ad esempio nei casi in cui il serbatoio di accumulo sia particolarmente distante dai punti di utenza). UN MODO ECONOMICO, VERSATILE ED INTELLIGENTE DI SFRUTTARE IL CALORE DEL SOLE. Le immagini ed i contenuti del presente documento sono esclusiva proprietà di UNIONSUN Per tanto chiunque è diffidato dal duplicare, diffondere, copiare, riprodurre o utilizzare in qualsiasi modo il suddetto materiale senza autorizzazione scritta dell'azienda. Le caratteristiche tecniche indicate in questo manuale possono variare senza preavviso del costruttore.