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Livelli del sistema termico solare Demax: Basso, Medio, Alto.
Demax è specializzata in sistemi termici solari per diverse fasce di temperatura, con collettori progettati per massimizzare l’efficienza energetica, la durata e la convenienza economica in applicazioni residenziali, commerciali e industriali.
Sistemi termici solari a bassa temperatura (≤60 °C): collettori piani per acqua calda sanitaria.
Il livello a bassa temperatura, dominato dai collettori a piastra piana progettati per riscaldare l'acqua per docce e pulizie domestiche, lavanderia e altre attività domestiche. Il design è semplice e robusto, con esigenze di manutenzione ridotte. Sono realizzati con piastre assorbenti in rame posizionate dietro vetro temprato. I sistemi sono progettati per soddisfare le esigenze domestiche senza una complessità elevata nella produzione di calore. Questi sistemi possono generalmente ridurre il consumo energetico per il riscaldamento dell'acqua del 50–70% nelle zone con molta insolazione. Le versioni protette dal gelo possono essere utilizzate in aree più fredde. Questi sistemi impiegano un fluido termovettore a base di propilenglicole e sono installati mediante un sistema di fissaggio non regolabile che prevede un costo di installazione contenuto.
Sistemi solari termici a media temperatura (60–120 °C): collettori a tubi sottovuoto per preriscaldamento commerciale
Collettori a tubi sottovuoto (ETC): utilizzati in questa gamma, impiegano tubi di vetro borosilicato sigillati sottovuoto. Questi materiali garantiscono la riduzione delle perdite di calore per convezione. Ciò consente di raggiungere temperature di uscita comprese tra 80 e 110 °C, abilitando una vasta gamma di applicazioni, tra cui il lavaggio della biancheria negli hotel, il preriscaldamento degli alimenti e la sanificazione nel settore lattiero-caseario. Rivestimenti selettivi ad alta efficienza sono mantenuti fino a un angolo di incidenza di 25°, consentendo ulteriori applicazioni. La configurazione modulare supporta impianti da 20 kW fino a diversi megawatt. Uno studio condotto nel 2023 su un birrificio ha rilevato che gli ETC hanno ridotto del 34% annuo il consumo di combustibile della caldaia a vapore, evidenziando il valore operativo di tali sistemi in strutture ad elevata intensità termica.
Sistemi solari termici ad alta temperatura (120–250 °C): moduli concentratori per il calore di processo industriale
I collettori parabolici a canale e i riflettori lineari Fresnel concentrano la luce solare di 80–100 volte su tubi riceventi isolati, raggiungendo le temperature necessarie per il riscaldamento industriale dei processi. Questi sistemi consentono apporti termici privi di combustibili fossili per la tintura tessile, la sintesi chimica e il preriscaldamento metallurgico. Il trasferimento di calore avviene mediante olio termico o sale fuso, mentre serbatoi isolati garantiscono una perdita termica giornaliera inferiore al 3%. A temperature superiori a 200 °C, questi sistemi offrono un’efficienza solare-termica compresa tra il 22% e il 28%, sostituendo così le caldaie a combustione ed eliminando le emissioni in loco. Un sistema di inseguimento biaxiale integrato si adatta alle variazioni stagionali dell’angolo solare, mantenendo costante il fuoco e la potenza erogata durante tutto l’anno.
Principali fattori che influenzano le effettive temperature operative dei sistemi solari termici
Fattori che influenzano la produzione termica solare in funzione dell’irraggiamento solare, dell’inclinazione e dell’orientamento del collettore
L'irraggiamento solare è il fattore più significativo che influisce sulla potenza termica di picco: irraggiamenti più elevati determinano un aumento più rapido della temperatura e una maggiore produzione di energia. Un'inclinazione e un'orientamento ottimali (tipicamente pari alla latitudine del sito, con orientamento verso sud vero [nord vero nell’emisfero australe]) possono migliorare la cattura annuale di energia. Deviazioni superiori a ±15° possono comportare una perdita efficace di temperatura in uscita pari a circa il 20%. Inoltre, le prestazioni sono influenzate dagli spostamenti stagionali della traiettoria solare; pertanto, si raccomandano aggiustamenti dell’inclinazione per gli impianti a inclinazione fissa. La copertura nuvolosa e le condizioni atmosferiche possono inoltre causare variabilità istantanea delle prestazioni, evidenziando la necessità di sistemi di monitoraggio integrati per migliorare l’accuratezza delle previsioni e del controllo termici.
Isolamento e fluidi termovettori ottimizzati per un migliore controllo delle perdite termiche
Senza un'adeguata coibentazione, le perdite di energia termica possono raggiungere anche il 30%. Ciò rende fondamentale l’uso di lana minerale ad alta densità o di schiume di poliuretano a celle chiuse per l’isolamento di tubazioni, collettori e serbatoi di accumulo. Altrettanto cruciale è la scelta del fluido termovettore (HTF); ad esempio, una miscela glicole-acqua offre una migliore protezione dal congelamento e un punto di ebollizione più elevato rispetto all’acqua pura. Analogamente, il funzionamento continuo a temperature elevate del fluido termovettore ne degrada le caratteristiche e può ridurne la capacità termica specifica del 15–25% annuo, qualora non venga monitorato. Pertanto, è essenziale effettuare regolarmente analisi del fluido e valutazioni dell’integrità della coibentazione, in particolare in condizioni di temperatura inferiore allo zero, dove l’aumento della viscosità comporta un maggiore dispendio energetico per mantenere il fluido in movimento e può addirittura causare il ristagno del flusso.
Prestazioni termosolari validate sul campo: dati reali di temperatura di esercizio da impianti installati nell’UE e in Australia
Studio di caso di Lisbona: impianto Demax da 87 kW, ha raggiunto un’uscita costante di 92 °C nonostante condizioni nuvolose variabili
Uno studio di caso della durata di 12 mesi condotto a Lisbona (febbraio 2022 – febbraio 2022) ha dimostrato che l’impianto solare termico Demax da 87 kW, dotato di collettori ad alta temperatura, è in grado di garantire una fornitura termica costante a 92 °C, nonostante la frequente copertura nuvolosa intermittente tipica della zona. Questo impianto supera i tradizionali sistemi di collettori solari termici, che subiscono un calo di temperatura compreso tra 15 e 20 °C in corrispondenza di analoghe variazioni dell’irraggiamento solare. Tale risultato è ottenuto grazie all’impiego di materiali innovativi per il trattenimento del calore, abbinati ad algoritmi avanzati di controllo dinamico del flusso, in grado di reagire alle variazioni di intensità luminosa entro una finestra temporale di 90 secondi. Il risultato è una fornitura termica costante, idonea ad applicazioni a funzionamento continuo quali la lavorazione alimentare e la sterilizzazione. L’installazione di Lisbona è caratterizzata da una copertura nuvolosa annuale pari al 30%, dovuta al clima mediterraneo con nuvolosità intermittente, e rappresenta un caso dimostrativo di impiego affidabile dell’energia solare termica per applicazioni di accumulo termico e riscaldamento anche in zone climatiche variabili.
Sistemi solari termici Demax - Domande frequenti
Quali varianti di sistemi solari termici Demax sono disponibili?
Demax offre sistemi a bassa, media e alta temperatura, progettati rispettivamente per uso residenziale, commerciale e industriale.
Come funzionano i collettori piani a bassa temperatura?
Sono progettati per uso domestico (docce, lavanderia) e riscaldano l’acqua nei collettori mediante una piastra assorbente in rame e vetro temprato.
Quali sono i vantaggi dei collettori a tubi sottovuoto?
Grazie all’impiego di tubi sigillati sottovuoto, le perdite di calore sono ridotte al minimo; pertanto, questi collettori sono adatti all’uso commerciale (ad es. lavanderie alberghiere) e garantiscono un’erogazione costante.
Come funzionano i sistemi ad alta temperatura per applicazioni industriali?
Utilizzano olio termico o sali fusi per generare le temperature richieste nei processi industriali e moduli concentratori per tale scopo.