IT8322168A1

IT8322168A1 - Assorbitore piano per collettore solare, il suo procedimento di fabbricazione, e collettore utilizzante un tale assorbitore

Info

Publication number: IT8322168A1
Application number: IT1983A22168A
Authority: IT
Original assignee: Sa Dite Compagnie Francaise De Raffinage
Priority date: 1982-07-21
Filing date: 1983-07-21
Publication date: 1985-01-21
Also published as: IT8322168A0; GR79323B; FR2530788A1; OA07501A; IT1194331B

Description

D E S C R I Z I O N E

dell'invenzione industriale dal titolo:

"Assorbitore piano per collettore solare, il suo procedimento di fabbricazione, e collettore utilizzante un tale assorbitore"

RIASSUNTO

L'invenzione concerne un assorbitore per collettore solare.

L'assorbitore ? costituito da due elementi identici (10, 12) in metallo conduttore, d? preferenza in alluminio, ottenuti per estrusione e comprendenti ognuno una sola aletta rettangolare (14) che pu? terminare su uno dei suoi bordi longitudinali con una porzione semicilindrica (16) situata principalmente sotto al piano dell'aletta, detti elementi essendo disposti affiancati in modo che le loro alette siculo in uno stesso piano e che le loro porzioni semicilindriche si completino per formare un canale destinato a ricevere un condotto stagno (22) per la circolazione di un liquido termovettore ed assemblati mediante mezzi adeguati per renderli solidali (20),

Figura 2

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un assorbitore piano per collettore solare.

Tra gli assorbitori piani correntemente utilizzati per captare l'energia solare, alcuni sono costituiti da un profilato metallico, di preferenza in alluminio, realizzato in un solo pezzo per estrusione e comprendente un canale longitudinale destinato a ricevere un tubo.in rame nel quale circola il liquido termovettore, e due alette diametralmente opposte estendentisi sull'intera lunghezza del canale. Dette alette possono essere eventualmente ricoperte sulla loro faccia superiore di una sostanza selettiva ad alto potere assorbente ed a basso potere emissivo rispetto alla radiazione solare, in modo che l'energia della radiazione solare si trasforma sulle alette in energia calorifica che, per conduzione, raggiunge il canale longitudinale e riscalda il liquido termovettore.

E' ovvio che l'efficacit? di un tale assorbitore ? tanto pi? elevata che le sue alette sono corte e spesse.

Le alette possono avere uno spessore costante o uno spessore che aumenta a partire dal loro bordo longitudinale libero sino al tubo. Il termine "spessore" utilizzato in quanto segue indica lo spessore medio.

Se si tracciasse la curva di efficacit? delle alette in funzione dell?inverso dello spessore medio, si rileverebbe che per piccoli spessori di alette, l'assorbitore ? relativamente leggero ma 1'efficacit? delle alette ? cattiva; per contro, per forti spessori, l'assorbitore ? relativamente pesante e pertanto costoso, ma l'efficacit? ? buona e prossima ad 1.

L'esperienza dimostra che, per delle alette di una larghezza di 170 mm , il rapporto qualit?/prezzo ottimale ? ottenuto con uno spessore da 0,8 a 1,2 mm, ma non si ? ancora capaci tecnologicamente di estrudere degli assorbitori piani in alluminio in questa gamma di spessori pur avendo una grande larghezza. Infatti tanto,pi? largo ? l'assorbitore quanto la sua estrusione richiede pressioni pi? elevate che pongono dei problemi tecnici insormontabili per le presse di modello corrente. E' cos? che, per una larghezza di assorbitore di 170 mm, lo spessore minimo acconsentito ? di 1,2 mm, che ? il valore limite sopra menzionato. Con lo stesso tipo di pressa, per una larghezza di assorbitore di 250 mm, lo spessore minimo corrispondente dovrebbe essere di circa 2,5-mm, ci? che ? molto al disopra dello spessore ottimale.

Ora, per delle considerazioni tanto di rendimento che di rapporto qualit?/prezzo, ? giustamente auspicabile realizzare degli assorbitori da 170 a 300 mm di larghezza, larghezze che non si ? capaci di estrudere di piccolo spessore per le ragioni sopra spiegate.

La presente invenzione ha per scopo di realizzare degli assorbitori di grande larghezza e di spessore compreso nelb gamma di spessore ottimale, ossia uno spessore medio compreso tra 0,8 e 1,2 mm per una larghezza di aletta di 170 mm, e tra 1,3 e 1,7 per una larghezza di aletta almeno uguale a 250 mm.

L'assorbitore secondo l'invenzione ? caratterizzato da ci? che ? costituito da due elementi identici in metallo conduttore, di preferenza in alluminio, ottenuti per estrusione e comprendenti ognuno una sola aletta rettangolare che pu? terminare su uno dei suoi bordi longitudinali con una porzione semicilindrica situata principalmente sotto al piano dell'aletta, detti due elementi essendo disposti affiancati in modo che le loro alette siano in un piano ? che le loro porzioni semicilindriche si completano per formare un canale destinato a ricevere un condotto stagno per la circolazione di un liquido termovettore ed essendo assemblati mediante dei mezzi adeguati per renderli solidali.

In una forma di attuazione preferita dell?invenzione, detti mezzi di unione sono costituiti da fermagli aventi una certa elasticit? e in forma di anelli aperti, di raggio sensibilmente uguale a quello del canale e di ampiezza angolare superiore a 180?.

Secondo l'invenzione, diventa possibile realizzare dei collettori di spessore medio ottimale aventi grandi larghezze che era impossibile ottenere con gli assorbitori in un solo pezzo conformi alla tecnica menzionata. Per esempio, per realizzare secondo l'invenzione un assorbitore della larghezza di 250 mm, si estrudono due elementi di 125 mm di larghezza ciascuno, ai quali ? tecnicamente possibile conferire uno spessore medio dell'ordine da 0,8 a 1,2 ffl senza pericolo di deformazione.

La presente invenzione concerne anche un collettore solare comprendente in particolare due assorbitori a due elementi secondo 1'invenzione, che sono disposti affiancati nello stesso piano e un tubo di rame in forma di forcina le cui diramazioni di andata e di ritorno passano rispettivamente nei due canali paralleli definiti da detti assorbitori.

Secondo ima caratteristica importante dell'invenzione, la porzione ricurva del tubo pu? essere contenuta completamente entro i limiti della superficie delle alette degli assorbitori, ? a tale scopo, le porzioni semicilindriche appartenenti ai due elementi di assorbitori interni possono essere segate ad una delle loro estremit? su una lunghezza sufficiente per permettere il libero passaggio della porzione ricurva del tubo.

In questo modo, il tubo, compresa la sua porzione ricurva, rimane entro i limiti di ingombro del collettore. Non ? cos? per gli assorbitori della tecnica anteriore citati che sono realizzati in un solo pezzo e nei quali le alette sono radialmente opposte rispetto al canale longitudinale. Questo non pu? essere allora segato, per cui la porzione ricurva del tubo deve sporgere dalla superficie degli assorbitori, ci? che aumenta l'ingombro del collettore.

Secondo un'altra caratteristica dell'invenzione, per evitare gli effetti dannosi della corrosione sulle superfici di contatto del canale e del tubo, quest'ultimo comprende uno strato interno in rame e uno strato esterno in alluminio. Le superfici in contatto essendo realizzate dello stesso metallo non vi ? pi? pericolo di corrosione.

Una forma di attuazione dell'invenzione sar? ora descritta in relazione agli uniti disegni in cui:

la figura 1 ? una vista in prospettiva di un assorbitore secondo l'invenzione;

la figura 2 ? una vista in sezione secondo la linea II-II in figura 1;

la figura 3 ? una vista in prospettiva a partire dalla faccia inferiore di due assorbitori come sono disposti in un collettore solare.

Con riferimento alle figure 1 e 2, l'assorbitore ? costituito da due elementi di assorbitori distinti

10 e 12, realizzati per estrusione di un metallo ad elevata conduttivit? termica, per esempio in alluminio. Ognuno di detti elementi comprende una aletta rettangolare 14 che termina lungo uno dei suoi bordi longitudinali con una porzione profilata di forma semicilindrica 16 situata principalmente sotto al piano dell'aletta e praticamente tangente a quest'ultimo lungo detto bordo. La superficie superiore dell'aletta e la faccia interna della porzione semicilindrica sono ricoperte, per ossidazione anodica, di uno strato selettivo ad alto potere assorbente, e a basso potere emissivo.

I due elementi di assorbitori sono affiancati

in modo che le loro porzioni semicilindriche si completano per formare un canale cilindrico 18 e le loro alette siano nello stesso piano da una parte e dall'altra del canale; essi sono assemblati a mezzo di fermagli 20 aventi una certa elasticit? e costituiti da anelli aperti, di raggio sensibilmente uguale al diametro esterno del canale 18 e di ampiezza angolare superiore a 180?, per esempio di 210?.

Il canale 18 ? destinato a ricevere un condotto 22, eventualmente in rame, nel quale circola un fluido termovettore. Il tubo 22 ha un diametro esterno sensibilmente uguale al diametro interno del canale e, a seguito dell?effetto di serraggio esercitato dai fermagli 20, le porzioni semicilindriche 16 degli elementi di assorbitori sono in contatto molto stretto; col tubo 22. Ne risulta che il calore assorbito dalle alette 14 ? trasmesso per conduzione con lievi perdite, al tubo 22.

Vantaggiosamente, per evitare la corrosione sulle superfici di contatto tra le pareti del canale 18 e il tubo 22, quest'ultimo comprende uno strato interno in rame e uno strato esterno in alluminio.

Come lo mostra la figura 3, per realizzare un collettore solare piano, si utilizzano due assorbitori analoghi a quello della figura 1, che vengono disposti affiancati nello stesso piano. Nei due canali paralleli 18, 18* cos? formati, passano le diramazioni di andata e di ritorno di un tubo 22, eventualmente in rame, curvato in forma di forcina. ;Secondo l'invenzione, la porzione ricurva 24 ;che collega le diramazioni di andata e di ritorno del tubo non oltrepassa i limiti delle alette degli assorbitori. A tale scopo, le porzioni semicilindriche ;16 appartenenti agli alementi di assorbitori interni 12, 10' sono segate ad una estremit? su una lunghezza sufficiente per permettere alla porzione ricurva del ;tubo 24 di passare liberamente. Per contro, non ? necessario segare l*e porzioni semicilindriche degli elementi di assorbitori esterni 10, 12.

L'ingombro del collettore che incorpora tali assorbitori ? dunque ridotto a quello di questi ultimi, ci? che rappresenta un notevole risparmio di spazio rispetto agli assorbitori in un solo pezzo nei quali i canali tubolari non sono interamente situati sotto al piano delle alette. In quest'ultimo caso infatti, non ? possibile segare i canali su una porzione della loro lunghezza, per cui la porzione ricurva del tubo dovr? dunque essere completamente al di l? della superficie degli assorbitori.

Gli assorbitori della figura 3 sono incorporati all'interno di un cassone di tipo classico.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Assorbitore per collettore solare, del tipo comprendente due elementi identici in metallo conduttore, ottenuti per estrusione e comprendenti ognuno una sola aletta rettangolare che termina su uno dei suoi bordi longitudinali con una porzione semicilindrica situata principalmente sotto al piano dell?aletta, detti due elementi essendo disposti affiancati

in modo che le loro alette siano in uno stesso piano e che le loro porzioni semicilindriche si completino per formare un canale destinato a ricevere un condotto stagno per la circolazione di un liquido termovettore, ed essendo assemblati a mezzo di fermagli elastici

in forma di anello aperto, detto assorbitore essendo caratterizzato da ci? che le alette (14) hanno uno spessore che aumenta a partire dal loro bordo longitudinale libero sino alla loro porzione semicilindrica (16).

2. Assorbitore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ci? che gli elementi estrusi hanno

Uno spessore medio di aletta compreso tra 0,8 e 1,2 mm per una larghezza di aletta di 170 mm.

3. Assorbitore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ci? che gli elementi estrusi hanno

uno spessore medio di aletta compreso tra 1,3 e 1,7 mm. per una larghezza di aletta di almeno 250 mm.

4. Collettore solare piano, caratterizzato da ci? che comprende due assorbitori secondo una delle rivendicazioni precedenti, che sono disposti affiancati nello stesso piano, e un condotto (22) ricurvo a guisa di forcina le cui diramazioni di andata e di ritorno passano nei due canali paralleli (18, 18') dei due .assorbitori, le porzioni semicilindriche (16) appartenenti ai due elementi di assorbitori interni (12, 10') essendo segate ad una delle loro estremit? su una lunghezza sufficiente per permettere alla porzione ricurva (24) del tubo di passare liberamente pur rimanendo -completamente contenuta sotto alle alette degli assorbitori.