ITVE20100042A1

ITVE20100042A1 - SOLAR THERMAL COLLECTOR.-

Info

Publication number: ITVE20100042A1
Application number: IT000042A
Authority: IT
Inventors: Roberto Corvaglia
Original assignee: Mind S R L
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2012-01-17

Description

dell'invenzione avente per titolo: " Collettore solare termico " La presente invenzione concerne un collettore solare termico. of the invention entitled: "Solar thermal collector" The present invention relates to a solar thermal collector.

Sono noti collettori solari termici, costituiti in genere da pannelli da esporre alle radiazioni solari, le quali investono una superficie captante che si trova a contatto con una serpentina percorsa da un fluido termovettore, riscaldandolo. Il fluido termovettore così riscaldato viene quindi inviato ad un sistema di accumulo dell'energia termica captata, per una sua utilizzazione differita. Sono anche noti collettori solari termici dove la serpentina è contenuta all’interno di tubi sottovuoto, per evitare la dispersione termica e per incrementare l’efficienza del sistema. Thermal solar collectors are known, generally consisting of panels to be exposed to solar radiation, which strike an absorbing surface which is in contact with a coil traversed by a heat-carrying fluid, heating it. The heat-carrying fluid thus heated is then sent to an accumulation system of the captured thermal energy, for its deferred use. Thermal solar collectors are also known where the coil is contained within vacuum tubes, to avoid heat dispersion and to increase the efficiency of the system.

Sono già stati proposti collettori solari termici delle più svariate configurazioni, che grazie ai continui progressi della ricerca in questo settore hanno portato a risultati soddisfacenti in termini di efficienza della trasformazione dell'energia solare in energia termica direttamente utilizzabile. Solar thermal collectors of the most varied configurations have already been proposed, which thanks to the continuous progress of research in this sector have led to satisfactory results in terms of efficiency of the transformation of solar energy into directly usable thermal energy.

Scopo della presente invenzione è di realizzare un collettore solare termico che oltre ad offrire le migliori prestazioni oggi ottenibili con i tradizionali collettori solari, presenti una elevata versatilità e flessibilità di installazione e di impiego e con pochi elementi modulari sia in grado di soddisfare alle molteplici esigenze di differenti categorie di utilizzatori. The purpose of the present invention is to realize a solar thermal collector which, in addition to offering the best performances obtainable today with traditional solar collectors, has a high versatility and flexibility of installation and use and with few modular elements is able to satisfy the multiple needs of different categories of users.

Altro scopo della presente invenzione è di offrire, nella sua configurazione più semplice, una soluzione a basso costo, dato il ridotto numero di componenti che la costituiscono ed il ridotto numero di lavorazioni che la sua realizzazione comporta. Another object of the present invention is to offer, in its simplest configuration, a low-cost solution, given the reduced number of components that constitute it and the reduced number of processes that its realization involves.

Questi scopi ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti, secondo l'invenzione, con un collettore solare termico caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un modulo assorbitore, realizzato in materiale estruso ed evidenziante una pluralità di condotti destinati alla circolazione di un fluido termovettore, e due testate applicabili alle estremità di detto modulo per il collegamento selettivo di almeno un suo condotto con almeno un altro condotto dello stesso o di altro modulo. These objects and others that will emerge from the following description are achieved, according to the invention, with a solar thermal collector characterized in that it comprises at least one absorber module, made of extruded material and showing a plurality of ducts intended for the circulation of a heat-carrying fluid , and two heads applicable to the ends of said module for the selective connection of at least one of its ducts with at least another duct of the same or of another module.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in alcune sue preferite forme di pratica realizzazione riportate a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui: The present invention is further clarified hereinafter in some of its preferred embodiments reported for purely illustrative and non-limiting purposes with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 mostra in vista prospettica un collettore solare termico secondo l'invenzione, Figure 1 shows a perspective view of a solar thermal collector according to the invention,

la figura 2 mostra in vista prospettica un collettore solare in una differente forma di realizzazione, idonea allo sfruttamento dell'effetto serra, la figura 3 mostra in vista prospettica il solo modulo assorbitore in una differente forma di realizzazione, pure idonea allo sfruttamento dell'effetto serra, figure 2 shows a perspective view of a solar collector in a different embodiment, suitable for exploiting the greenhouse effect, figure 3 shows in perspective view only the absorber module in a different embodiment, also suitable for exploiting the effect greenhouse,

la figura 4 mostra in vista prospettica due collettori solari termici accoppiati tra loro mediante un profilato laterale di giunzione, figure 4 shows in perspective view two solar thermal collectors coupled together by means of a lateral junction profile,

la figura 5 mostra in vista prospettica un collettore solare termico di tipo ibrido, completo di modulo di dissipazione e di relativi profili laterali di accoppiamento figure 5 shows a perspective view of a hybrid solar thermal collector, complete with dissipation module and relative coupling side profiles

la figura 6 mostra in vista prospettica un modulo assorbitore con evidenziato il senso di circolazione del fluido termovettore "a spirale", la figura 7 lo mostra nella stessa vista di figura 8 con evidenziato il senso di circolazione del fluido termovettore "a serpentina", la figura 8 lo mostra nella stessa vista di figura 6 con evidenziato il senso di circolazione del fluido termovettore con ingresso ad una sua estremità ed uscita all'estremità opposta, Figure 6 shows a perspective view of an absorber module with the direction of circulation of the "spiral" heat carrier fluid highlighted, Figure 7 shows it in the same view as Figure 8 with the direction of circulation of the "coil" heat carrier fluid highlighted; figure 8 shows it in the same view of figure 6 with highlighted the direction of circulation of the heat transfer fluid with inlet at one end and outlet at the opposite end,

la figura 9 mostra in vista prospettica un collettore di testata in una prima forma di realizzazione privo di coperchio e provvisto di viti di fissaggio di questo e di viti di bloccaggio al modulo assorbitore, la figura 10 mostra in vista prospettica una porzione di collettore di testata con evidenziato il percorso del fluido termovettore, Figure 9 shows a perspective view of a header manifold in a first embodiment without cover and provided with screws for fixing the latter and with locking screws to the absorber module; Figure 10 shows a perspective view of a portion of the header manifold with highlighted the path of the heat transfer fluid,

la figura 11 lo mostra con un primo tipo di coperchio applicato al corpo di base, figure 11 shows it with a first type of cover applied to the base body,

la figura 12 lo mostra con un secondo tipo di coperchio applicato al corpo di base, figure 12 shows it with a second type of cover applied to the base body,

la figura 13 mostra in vista prospettica dal basso il coperchio di fig. 12, la figura 14 mostra in vista prospettica dal basso un collettore solare secondo l'invenzione con il modulo assorbitore al quale è applicato un collettore di testata provvisto di coperchio di figg. 12 e 13, la figura 15 mostra in vista prospettica un collettore di testata in una seconda forma di realizzazione ottenuta da un blocchetto di alluminio sottoposto a lavorazioni meccaniche, Figure 13 is a bottom perspective view of the lid of Fig. 12, figure 14 shows in a perspective view from below a solar collector according to the invention with the absorber module to which a header collector provided with a cover of figs is applied. 12 and 13, Figure 15 shows a perspective view of a header manifold in a second embodiment obtained from an aluminum block subjected to mechanical processing,

la figura 16 mostra in vista prospettica un elemento di copertura a tegola al quale è applicabile un collettore solare secondo l'invenzione, e la figura 17 mostra in vista prospettica un collettore solare termico di tipo ibrido applicato all'elemento di copertura a tegola di fig. 13. Figure 16 shows a perspective view of a tile roof element to which a solar collector according to the invention is applicable, and Figure 17 shows a perspective view of a hybrid type solar thermal collector applied to the tile roof element of Figure . 13.

Come si vede dalle figure, il collettore solare termico secondo l'invenzione comprende un modulo cosiddetto "assorbitore" 2, costituito da un profilato estruso, preferibilmente di alluminio o di altro materiale ad elevata conducibilità termica (ad esempio rame, od anche, in versione economica, materiale plastico nero), eventualmente sottoposto sulla superficie captante 4, e cioè sulla superficie che nel collettore solare installato risulta rivolto verso le radiazioni solari, ad un trattamento superficiale (ad esempio Tinox o vernice termicamente selettiva) atto ad incrementare la capacità captante della superficie stessa. As can be seen from the figures, the solar thermal collector according to the invention comprises a so-called "absorber" module 2, consisting of an extruded profile, preferably of aluminum or other material with high thermal conductivity (for example copper, or also, in the version economic, black plastic material), possibly subjected on the absorbing surface 4, i.e. on the surface that in the installed solar collector is facing the solar radiation, to a surface treatment (for example Tinox or thermally selective paint) aimed at increasing the absorbing capacity of the surface itself.

Il modulo assorbitore 2 comprende oltre che la superficie captante 4 una pluralità di condotti tubolari paralleli e preferibilmente equidistanziati 6, che si dipartono dalla superficie captante 4 verso l'interno del modulo e sono destinati alla circolazione di un tradizionale fluido termovettore. Questa particolare realizzazione del modulo assorbitore 2 per estrusione consente di evitare saldature/brasature dei condotti tubolari 6 alla superficie captante 4 con notevole risparmio economico, oltre che con l'ottenimento di una elevata resa termica, grazie alla continuità tra superficie captante 4 e condotti 6. In addition to the absorbing surface 4, the absorber module 2 comprises a plurality of parallel and preferably equidistant tubular ducts 6, which branch off from the absorbing surface 4 towards the interior of the module and are intended for the circulation of a traditional heat-carrying fluid. This particular realization of the absorber module 2 by extrusion allows to avoid welding / brazing of the tubular ducts 6 to the absorbing surface 4 with considerable economic savings, as well as obtaining a high thermal yield, thanks to the continuity between the absorbing surface 4 and ducts 6 .

Inoltre questa particolare realizzazione del modulo assorbitore 2 consente di realizzare i condotti tubolari 6 con diametro molto minore di quello richiesto dai condotti tubolari da saldare/brasare alla superficie captante e ciò costituisce un importante vantaggio rispetto alla tecnica tradizionale sia in termini di minima distanza tra condotti adiacenti sia in termini di rapidità di riscaldamento del fluido termovettore circolante all'interno di questi. Furthermore, this particular embodiment of the absorber module 2 allows the tubular ducts 6 to be made with a diameter much smaller than that required by the tubular ducts to be welded / brazed to the absorbing surface and this constitutes an important advantage with respect to the traditional technique both in terms of minimum distance between ducts. adjacent both in terms of heating speed of the heat-carrying fluid circulating inside them.

Tra detti condotti tubolari 6 sono previste nel collettore solare 2 ulteriori cavità tubolari 8, eventualmente aperte longitudinalmente e destinate a ricevere viti di fissaggio al profilato di collettori-distributori di testata 10, per il collegamento dei singoli condotti 6 dello stesso o di differenti moduli, conformemente alla prescelta configurazione dell'impianto. Between said tubular ducts 6 there are provided in the solar collector 2 further tubular cavities 8, possibly open longitudinally and intended to receive fixing screws to the header manifold-distributor profile 10, for the connection of the individual ducts 6 of the same or of different modules, in accordance with the chosen system configuration.

Il profilato estruso che forma il modulo assorbitore 2 è preferibilmente di tipo aperto, nel senso che presenta entrambi i lembi liberi, i quali sono sagomati in modo da consentire l'impegno ad incastro con i corrispondenti lembi di differenti componenti, che nell'insieme costituiscono il collettore solare termico secondo l'invenzione. The extruded section forming the absorber module 2 is preferably of the open type, in the sense that it has both free edges, which are shaped so as to allow interlocking engagement with the corresponding edges of different components, which together constitute the solar thermal collector according to the invention.

Un altro componente del collettore solare secondo l'invenzione è costituito dal modulo cosiddetto "isolamento" 12. Esso è costituito da un profilato estruso in materiale termoplastico od in alluminio anch'esso preferibilmente di tipo aperto, con i lembi liberi sagomati in modo da consentire l'impegno ad incastro con i lembi di altri profilati, in particolare con i lembi del modulo assorbitore 2. Another component of the solar collector according to the invention is constituted by the so-called "insulation" module 12. It consists of an extruded profile in thermoplastic material or in aluminum, also preferably of the open type, with the free edges shaped so as to allow the interlocking engagement with the edges of other profiles, in particular with the edges of the absorber module 2.

E' previsto che il modulo isolamento 12 possa essere realizzato in differenti altezze a seconda delle condizioni climatiche esistenti nel luogo, nel quale il collettore solare dovrà essere installato, ed è anche previsto che all'interno di detto modulo isolamento 12, e cioè nella cavità longitudinale delimitata da questo e dal modulo assorbitore 2, possa essere inserito un isolante estruso preformato 16 e/o una schiuma poliuretanica, in grado di migliorare l'isolamento termico del modulo assorbitore 2 rispetto alla struttura sottostante (cfr. figg. 14 e 17). It is envisaged that the insulation module 12 can be made in different heights depending on the climatic conditions existing in the place where the solar collector is to be installed, and it is also provided that inside said insulation module 12, that is in the cavity longitudinal bounded by this and by the absorber module 2, a preformed extruded insulation 16 and / or a polyurethane foam can be inserted, able to improve the thermal insulation of the absorber module 2 with respect to the underlying structure (see figs. 14 and 17) .

Un altro componente del collettore solare secondo l'invenzione è costituito da un modulo cosiddetto "dissipatore" 18. Esso è costituito da un profilato estruso in materiale termoconduttore, preferibilmente in rame od alluminio ed ha la funzione di smaltire il calore assorbito dal modulo assorbitore 2 eventualmente eccedente ed a tal fine comprende una pluralità di condotti tubolari 20 paralleli e preferibilmente equidistanziati, interessati ciascuno da una pluralità di alette radianti 22. In questi condotti 20 può essere fatto fluire, su intervento di una centralina di gestione che controlla un sistema di elettrovalvole (non raffigurato nei disegni), il fluido termovettore eccessivamente caldo, per il suo raffreddamento. Another component of the solar collector according to the invention is constituted by a so-called "dissipator" module 18. It consists of an extruded profile in heat conducting material, preferably in copper or aluminum and has the function of dissipating the heat absorbed by the absorber module 2 possibly exceeding and for this purpose it comprises a plurality of parallel and preferably equidistant tubular ducts 20, each affected by a plurality of radiating fins 22. In these ducts 20 it can be made to flow, on the intervention of a management unit that controls a system of solenoid valves (not shown in the drawings), the excessively hot heat transfer fluid, due to its cooling.

Anche il modulo dissipatore 18 è provvisto di cavità tubolari 24 preferibilmente aperte longitudinalmente, atte a ricevere viti di fissaggio di elementi collettori-distributori di testata, che possono essere distinti dai collettori-distributori 10 del modulo assorbitore 2, oppure possono essere realizzati monoliticamente con questi per stampaggio o per pressofusione od anche con altri metodi di lavorazione meccanica di blocchetti metallici. The dissipator module 18 is also provided with tubular cavities 24 preferably open longitudinally, suitable for receiving fixing screws of header manifold-distributor elements, which can be distinguished from the manifolds-distributors 10 of the absorber module 2, or can be made monolithically with these by molding or die-casting or also with other methods of mechanical processing of metal blocks.

Analogamente al modulo assorbitore 2 ed al modulo isolamento 12, anche il modulo dissipatore 18 è preferibilmente di tipo aperto, con i lembi sagomati per l'aggancio al modulo isolamento 12, che a tal fine presenta sul profilato cavità longitudinali complementari. Similarly to the absorber module 2 and to the insulation module 12, also the dissipator module 18 is preferably of the open type, with the shaped edges for coupling to the insulation module 12, which for this purpose has complementary longitudinal cavities on the profile.

Come si è detto, è previsto che i lembi liberi dei tre moduli assorbitore 2, isolamento 12 e dissipatore 18 siano sagomati per il loro reciproco impegno ad aggancio, pur essendo peraltro possibile che questo aggancio venga reso ulteriormente affidabile grazie all'impiego di profilati di giunzione 28, che preferibilmente abbracciano i tre moduli già assemblati assieme e costituiscono in tal modo anche profilati di finitura laterali, i quali possono essere realizzati nelle più svariate forme, purché idonee all'aggancio. Questi profilati di finitura 28 possono a loro volta essere sagomati in modo da evidenziare cavità longitudinali in grado di contenere materiale termicamente isolante che eviti dispersioni termiche tra il collettore solare esterno e l’ambiente con cui esso confina lateralmente (cfr. fig. 5). E' anche previsto un profilato 30 di tipo bifacciale (cfr. fig. 4), che oltre ad impegnare i tre moduli di un collettore solare termico secondo l'invenzione, impegnano anche un identico collettore adiacente ed in questo modo consentono di realizzare un collettore solare multiplo, ottenuto con l'affiancamento di più collettori solari singoli secondo l'invenzione. As stated above, the free edges of the three absorber modules 2, insulation 12 and heat sink 18 are designed for their mutual coupling engagement, although it is also possible that this coupling is made further reliable thanks to the use of junction 28, which preferably embrace the three modules already assembled together and thus also constitute lateral finishing profiles, which can be made in the most varied shapes, as long as they are suitable for coupling. These finishing profiles 28 can in turn be shaped in such a way as to highlight longitudinal cavities capable of containing thermally insulating material that avoids heat dispersion between the external solar collector and the environment with which it borders laterally (see fig. 5). A double-sided profile 30 is also provided (see fig. 4), which in addition to engaging the three modules of a solar thermal collector according to the invention, also engages an identical adjacent collector and in this way makes it possible to create a collector multiple solar panels, obtained by placing several single solar collectors side by side according to the invention.

Indipendentemente poi dal fatto che questo profilato 28 o 30 sia singolo o bifacciale, esso può estendersi oltre la superficie captante del modulo assorbitore 2 ed essere provvisto di idonee scanalature di impegno dei bordi longitudinali di una lastra di vetro 32 (cfr. fig. 2) atta a delimitare uno spazio chiuso al di sopra della superficie piana 4 del modulo assorbitore 2 ed a creare in tal modo un effetto serra, utile ad un miglior isolamento verso l'esterno. Regardless of whether this profile 28 or 30 is single or double-sided, it can extend beyond the absorbing surface of the absorber module 2 and be provided with suitable grooves for engaging the longitudinal edges of a glass plate 32 (see fig. 2) able to delimit a closed space above the flat surface 4 of the absorber module 2 and thus to create a greenhouse effect, useful for better insulation towards the outside.

A seconda delle esigenze, uno stesso profilato di finitura 28,30 può essere installato in posizioni diverse, e cioè in posizione standard, non sporgente dalla superficie captante 4 del modulo assorbitore 2 (cfr. il profilato di destra di fig. 2), oppure in posizione non standard sporgente da detta superficie 4 (cfr. il profilato di sinistra di fig. 2) per sostenere la lastra di vetro 32 oppure un modulo fotovoltaico 34 (cfr. il profilato di sinistra di fig. 5). Depending on the requirements, the same finishing profile 28,30 can be installed in different positions, i.e. in the standard position, not protruding from the absorbing surface 4 of the absorber module 2 (see the right profile of fig. 2), or in a non-standard position projecting from said surface 4 (see the left profile of fig. 2) to support the glass plate 32 or a photovoltaic module 34 (see the left profile of fig. 5).

Nel caso di impiego di una lastra di vetro 32 questa può essere vantaggiosamente trattata per essere resa antiriflesso o comunque per incrementare l'assorbimento delle radiazioni solari; in ogni caso essa può delimitare con la sottostante superficie 4 del modulo assorbitore 2 un vano, nel quale è praticato il vuoto, che impedisce la dispersione all'esterno del calore assorbito. If a glass plate 32 is used, this can be advantageously treated to be made anti-reflective or in any case to increase the absorption of solar radiation; in any case it can delimit with the underlying surface 4 of the absorber module 2 a compartment, in which a vacuum is created, which prevents the dispersion of the absorbed heat outside.

In alternativa alla lastra di vetro piana (od anche convessa) 32 realizzata in vetro od in altro materiale trasparente ed applicata al modulo assorbitore 2 realizzato in alluminio od in altro materiale ad elevata conducibilità termica, è previsto che detta lastra sia realizzata monoliticamente con il modulo assorbitore 2 attraverso un unico processo di estrusione di un materiale trasparente o semitrasparente, ad esempio plexiglass (cfr. fig. 3). As an alternative to the flat (or even convex) glass plate 32 made of glass or other transparent material and applied to the absorber module 2 made of aluminum or other material with high thermal conductivity, said plate is made monolithically with the module absorber 2 through a single process of extrusion of a transparent or semi-transparent material, for example plexiglass (see fig. 3).

Ε' anche previsto che il processo di estrusione possa interessare non solo il modulo assorbitore 2, bensì anche il modulo isolamento 12 ed eventualmente anche il modulo dissipatore 18, che in questo caso formano con il modulo assorbitore 2 un'unica struttura monolitica. It is also envisaged that the extrusion process may involve not only the absorber module 2, but also the insulation module 12 and possibly also the dissipator module 18, which in this case form a single monolithic structure with the absorber module 2.

Qualora vi sia la presenza della lastra di vetro 32, questa non sarà a contatto con la superficie superiore dell’assorbitore, ma formerà un intercapedine che incrementa l’effetto serra (cfr. fig. 2); qualora invece vi sia la presenza di un modulo fotovoltaico 34, la sua superficie inferiore si troverà a contatto con la superficie superiore del modulo assorbitore 2, in modo da ottimizzare lo scambio termico (cfr. fig. 5). If there is the presence of the glass plate 32, this will not be in contact with the upper surface of the absorber, but will form a cavity that increases the greenhouse effect (see fig. 2); if, on the other hand, there is the presence of a photovoltaic module 34, its lower surface will be in contact with the upper surface of the absorber module 2, so as to optimize the heat exchange (see Fig. 5).

Se il modulo assorbitore 2 è realizzato in materiale trasparente o semitrasparente (cfr. fig. 3) può essere previsto che al di sotto dei suoi condotti tubolari 6 vi sia una superficie nera o comunque scura atta ad assorbire ulteriormente le radiazioni solari, dopo che queste hanno attraversato i condotti stessi ed hanno riscaldato il fluido in essi contenuto. Questa superficie nera potrebbe appartenere al modulo isolamento 12, purché questo sia idoneo a ricevere la radiazione solare diretta, e quindi sia resistente ai raggi UV. If the absorber module 2 is made of transparent or semitransparent material (see fig. 3) it can be provided that under its tubular ducts 6 there is a black or in any case dark surface suitable for further absorbing solar radiation, after these they passed through the ducts themselves and heated the fluid contained in them. This black surface could belong to the insulation module 12, provided that it is suitable for receiving direct solar radiation, and therefore is resistant to UV rays.

E' altresì previsto, come si è detto, che la lastra sovrastante il modulo assorbitore 2 possa essere costituita da un modulo fotovoltaico 34, che in questo modo rende il collettore solare secondo l'invenzione idoneo anche alla produzione di energia elettrica oltre che termica. Peraltro, questa soluzione sottrae calore al modulo fotovoltaico e se questo è realizzato con la tecnologia del silicio monocristallino o policristallino, risulta incrementata l’energia elettrica prodotta, grazie alla minor temperatura presente sulla sua superficie. It is also envisaged, as stated, that the plate above the absorber module 2 can be constituted by a photovoltaic module 34, which in this way makes the solar collector according to the invention also suitable for the production of electrical as well as thermal energy. Moreover, this solution removes heat from the photovoltaic module and if this is made with monocrystalline or polycrystalline silicon technology, the electricity produced is increased, thanks to the lower temperature present on its surface.

La presenza del modulo dissipatore 18 e di una centralina di gestione consente di avere il totale controllo della temperatura presente nel modulo fotovoltaico 34, senza dover ricorrere ad altri artifizi, quali vasi di espansione (utili per scaricare anche la pressione generata) o vasche, su cui scaricare totalmente il fluido eccessivamente caldo, che potrebbe anche compromettere o peggiorare il funzionamento del modulo fotovoltaico 34. The presence of the heat sink module 18 and of a management control unit allows total control of the temperature present in the photovoltaic module 34, without having to resort to other artifices, such as expansion vessels (also useful for discharging the pressure generated) or tanks, on to completely discharge the excessively hot fluid, which could also compromise or worsen the operation of the photovoltaic module 34.

Il collettore solare termico secondo l'invenzione, che può essere costituito dal solo modulo assorbitore 2 oppure dal modulo assorbitore 2 accoppiato con il modulo isolamento 12 e/o con il modulo dissipatore 18, può essere agganciato ad una sottostante struttura di supporto oppure, in maniera vantaggiosa, ad una struttura formata da elementi modulari, del tipo descritto nella domanda di brevetto PCT/IB2008/002813 del 22 ottobre 2008 (cfr. figg. The solar thermal collector according to the invention, which can be constituted by the absorber module 2 alone or by the absorber module 2 coupled with the insulation module 12 and / or with the dissipator module 18, can be hooked to an underlying support structure or, in advantageously, to a structure formed by modular elements, of the type described in the patent application PCT / IB2008 / 002813 of 22 October 2008 (see figs.

13 e 14). 13 and 14).

Indipendentemente comunque dalla natura della struttura di supporto e dalle modalità di vincolo del collettore solare secondo l'invenzione ad esso, grazie alla realizzazione di detto collettore solare con soli moduli estrusi, è evidentemente possibile che esso sia realizzato nella desiderata lunghezza, a seguito del taglio a misura dei profilati stessi, che poi vengono chiusi alle estremità, come si è detto, con collettori-distributori di testata 10, 26. Regardless, however, of the nature of the support structure and of the bonding methods of the solar collector according to the invention to it, thanks to the realization of said solar collector with only extruded modules, it is evidently possible that it is made in the desired length, following the cut to measure of the profiles themselves, which are then closed at the ends, as mentioned, with header manifolds-distributors 10, 26.

Qui di seguito viene descritto nei dettagli un collettore-distributore di testata 10, da applicare alle estremità del solo modulo assorbitore 2, per stabilire le idonee connessioni tra i condotti 6 in esso presenti, ma risulta evidente che la descrizione è analoga nel caso di un collettore-distributore di testata 26 da applicare simultaneamente al modulo assorbitore 2 ed al modulo dissipatore 18, già accoppiati tra loro. A header manifold-distributor 10 is described in detail below, to be applied to the ends of the absorber module 2 only, to establish suitable connections between the ducts 6 present therein, but it is clear that the description is similar in the case of a header manifold-distributor 26 to be applied simultaneously to the absorber module 2 and to the heat sink module 18, already coupled together.

Ciascun collettore-distributore di testata 10 comprende essenzialmente un corpo di base 36 ed un coperchio di distribuzione 38, ad esso applicabile, entrambi realizzati in alluminio pressofuso od in plastica iniettata. Qualora il corpo di base 36 ed il coperchio 38 dovessero essere realizzati in materiale plastico, la tenuta stagna tra i due può essere garantita mediante utilizzo di saldatura ad ultrasuoni o lama calda, grazie alla presenza di nervature 39 opportunamente posizionate. In alternativa, tale funzione può essere ottenuta con l'ausilio di silicone o di guarnizioni sagomate, inserite in sedi ricavate nel corpo di base e/o nel coperchio. Each header manifold-distributor 10 essentially comprises a base body 36 and a distribution cover 38, applicable to it, both made of die-cast aluminum or injected plastic. Should the base body 36 and the cover 38 be made of plastic material, the watertight seal between the two can be guaranteed by using ultrasonic welding or hot blade, thanks to the presence of appropriately positioned ribs 39. Alternatively, this function can be obtained with the aid of silicone or shaped gaskets, inserted in seats obtained in the base body and / or in the lid.

II corpo di base 36 ha forma parallelepipedica con dimensioni correlate alla sezione del modulo assorbitore 2. Esso comprende una pluralità di manicotti paralleli ed equidistanziati 40, in numero ed interasse pari a quello dei condotti 6 del modulo assorbitore 2, in modo da poter essere accoppiato di testa alle estremità di questi, con interposizione di una guarnizione di tipo O-ring, alloggiata entro opportuna sede. The base body 36 has a parallelepiped shape with dimensions related to the section of the absorber module 2. It comprises a plurality of parallel and equidistant sleeves 40, in a number and center distance equal to that of the ducts 6 of the absorber module 2, so that it can be coupled at the ends of these, with the interposition of an O-ring type gasket, housed in a suitable seat.

Tra i manicotti 40 del corpo di base 36 sono previste appendici tubolari cilindriche 42, aventi le cavità allineata con le cavità 8 del modulo assorbitore 2 ed idonee al passaggio di viti di fissaggio del corpo di base 36 al modulo assorbitore 2. Between the sleeves 40 of the base body 36 there are cylindrical tubular appendages 42, having the cavities aligned with the cavities 8 of the absorber module 2 and suitable for the passage of fixing screws of the base body 36 to the absorber module 2.

Ciascun manicotto 40 comunica con la superficie superiore del corpo di base 36 attraverso un condotto 44, che rende accessibile detto manicotto da detta superficie. Each sleeve 40 communicates with the upper surface of the base body 36 through a duct 44, which makes said sleeve accessible from said surface.

L'altro elemento che forma il collettore distributore 10 è costituito, come si è detto, dal coperchio 38. Esso ha forma parallelepipedica appiattita ed è applicabile alla superficie del corpo di base 36, nella quale sboccano i condotti 44. Appendici di centraggio 43 previste nel coperchio 38 si impegnano in fori di centraggio 45 ricavati nel corpo di base 36 e consentono un loro corretto posizionamento reciproco. The other element that forms the distributor manifold 10 is constituted, as mentioned, by the cover 38. It has a flattened parallelepiped shape and is applicable to the surface of the base body 36, into which the ducts 44 open. in the cover 38 they engage in centering holes 45 obtained in the base body 36 and allow their correct mutual positioning.

Nel coperchio 38 sono ricavati una serie di canali 48 di collegamento delle aperture di detti condotti 44, e questi canali 48 sono differenti da coperchio a coperchio e previsti nel numero e nella disposizione corrispondente alle modalità di connessione tra loro dei condotti 6 all'una ed all'altra estremità del modulo assorbitore 2, in modo da realizzare il particolare circuito di circolazione del fluido termovettore a spirale od a serpentina o comunque della tipologia desiderata. Il coperchio 38 è anche provvisto di nervature 39, atte alle esecuzioni di lavorazioni di saldatura ad ultrasuoni, a lama calda o similari, al fine di assicurare la perfetta tenuta stagna tra i vari condotti 44 del corpo di base 36 ed i canali 48 del coperchio 38. A series of channels 48 for connecting the openings of said ducts 44 are formed in the cover 38, and these channels 48 are different from cover to cover and provided in the number and arrangement corresponding to the connection methods of the ducts 6 to one and the other. at the other end of the absorber module 2, so as to provide the particular circuit for the circulation of the heat-carrying fluid in a spiral or serpentine or in any case of the desired type. The lid 38 is also provided with ribs 39, suitable for performing ultrasonic welding, hot blade or similar, in order to ensure perfect watertight integrity between the various ducts 44 of the base body 36 and the channels 48 of the lid. 38.

Nelle figure 11-13 sono illustrati due differenti coperchi di distribuzione 38 da applicare ad uno stesso corpo di base 36. In particolare il coperchio di figura 11 è provvisto di canali 48 colleganti il secondo con il terzo condotto 6 nonché il quinto con il sesto, mentre il coperchio di figg. 12 e 13 è provvisto di canali 48 colleganti il primo con il sesto condotto 6, il secondo con il quinto ed terzo con il quarto. Figures 11-13 show two different distribution covers 38 to be applied to the same base body 36. In particular, the cover of figure 11 is provided with channels 48 connecting the second with the third duct 6 and the fifth with the sixth, while the lid of figs. 12 and 13 is provided with channels 48 connecting the first with the sixth duct 6, the second with the fifth and third with the fourth.

Poiché poi è anche necessario collegare tra loro i condotti 6 di un modulo con i condotti 6 di un modulo adiacente, affiancato è previsto che almeno due dei manicotti 40 del corpo di base 36 di uno dei due collettoridistributori 10 siano aperti in senso longitudinale per consentire appunto di applicare raccordi esterni di connessione tra collettori solari adiacenti. Qualora, invece, la configurazione richiesta debba permettere di avere entrata ed uscita ad entrambe le estremità longitudinali del collettore solare, i manicotti 40 vengono aperti uno su un collettore-distributore 10 e l’altro sull'altro secondo lo schema illustrato in fig. 8, ed uno dei condotti 6 del modulo assorbitore 2 non verrà utilizzato (ad es. quello evidenziato con linea tratteggiata). Since it is also necessary to connect the ducts 6 of a module together with the ducts 6 of an adjacent module, side by side it is provided that at least two of the sleeves 40 of the base body 36 of one of the two distributor manifolds 10 are open in the longitudinal direction to allow precisely to apply external connection fittings between adjacent solar collectors. If, on the other hand, the required configuration must allow entry and exit at both longitudinal ends of the solar collector, the sleeves 40 are opened one on a manifold-distributor 10 and the other on the other according to the diagram shown in fig. 8, and one of the ducts 6 of the absorber module 2 will not be used (eg the one highlighted with a dashed line).

Nella forma di realizzazione illustrata in figura 15 il collettoredistributore di testata 10 è ottenuto da un unico blocchetto parallelepipedico di alluminio, in cui sono ottenuti per fresatura/foratura meccanica condotti longitudinali 50 chiusi, allineati con i condotti 6 del modulo assorbitore 2 ed assimilabili ai manicotti 40 della precedente forma di realizzazione. Inoltre nel blocchetto parallelepipedico sono anche ricavati condotti trasversali intermedi 52, prolunganti detti condotti longitudinali 50 fino ad una superficie orizzontale del blocchetto, e quindi assimilabili ai condotti 44 della precedente forma di realizzazione, e condotti trasversali terminali 54 colleganti due di detti condotti trasversali intermedi 52 con l'esterno. In the embodiment illustrated in Figure 15, the header distributor manifold 10 is obtained from a single parallelepiped aluminum block, in which closed longitudinal ducts 50 are obtained by mechanical milling / drilling, aligned with the ducts 6 of the absorber module 2 and similar to the sleeves. 40 of the previous embodiment. Furthermore, in the parallelepiped block there are also intermediate transverse ducts 52, extending said longitudinal ducts 50 up to a horizontal surface of the block, and therefore similar to the ducts 44 of the previous embodiment, and transverse terminal ducts 54 connecting two of said intermediate transverse ducts 52 with the outside.

E' evidente che quando l'estremità libera dei condotti trasversali intermedi 52 e dei condotti trasversali terminali 54, ad esclusione di quelli destinati al collegamento con le analoghe estremità dei condotti trasversali terminali dei collettori adiacenti, vengono chiuse con un tappo, il collettore distributore monolitico ora descritto è funzionalmente equivalente al collettoredistributore 10 precedentemente descritto, realizzato in due parti. It is evident that when the free end of the intermediate transverse ducts 52 and of the terminal transverse ducts 54, with the exception of those intended for connection with the similar ends of the terminal transverse ducts of the adjacent manifolds, are closed with a plug, the monolithic distributor manifold now described is functionally equivalent to the manifold 10 previously described, made in two parts.

Nel caso di un collettore-distributore ottenuto in due parti, il centraggio del corpo di base 36 rispetto al modulo assorbitore 2 è ottenuto grazie alla presenza di tre appendici 56 circostanti due dei sei manicotti 40 del collettoredistributore 10 ed abbraccianti i due corrispondenti condotti tubolari 6 del modulo assorbitore 2. Naturalmente lo stesso sistema di centraggio è utilizzabile per il collettore-distributore di testata del modulo dissipatore 18. In the case of a manifold-distributor obtained in two parts, the centering of the base body 36 with respect to the absorber module 2 is obtained thanks to the presence of three appendages 56 surrounding two of the six sleeves 40 of the distributor manifold 10 and embracing the two corresponding tubular ducts 6 of the absorber module 2. Naturally the same centering system can be used for the header manifold-distributor of the dissipator module 18.

Nel caso invece di un collettore-distributore monolitico, il suo centraggio rispetto al modulo assorbitore 2 e/o al modulo dissipatore 18 è ottenuto con spine impegnanti simultaneamente fori 58 ricavati nell'elemento monolitico e scanalature 60 presenti nel modulo assorbitore 2 e/o nel modulo dissipatore 18. In the case of a monolithic manifold-distributor, its centering with respect to the absorber module 2 and / or the dissipator module 18 is obtained with pins simultaneously engaging holes 58 obtained in the monolithic element and grooves 60 present in the absorber module 2 and / or in the heatsink module 18.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in una sua preferita forma di realizzazione ed in alcune specifiche esecuzioni, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire daN'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale. The present invention has been illustrated and described in a preferred embodiment thereof and in some specific embodiments, but it is understood that executive variations may in practice be applied to it, without however departing from the scope of protection of the present patent for industrial invention.

Claims

CLAIMS 1. Solar thermal collector characterized in that it comprises at least one absorber module (2), made of extruded material and showing a plurality of ducts (6) intended for the circulation of a heat-carrying fluid, and two heads (10), applicable to the ends of said module absorber (2) for the selective connection of at least one of its ducts (6) with at least another duct of the same or other module.

2. Solar thermal collector according to claim 1 characterized in that said absorber module (2) comprises a capturing surface (4), in contact with which said ducts (6) run on its internal side.

3. Solar thermal collector according to claim 2 characterized in that it also comprises an insulation module (12), consisting of an extruded profile which can be coupled to said absorber module (2) on the opposite side to said absorbing surface (4).

4. Solar thermal collector according to claim 3 characterized in that the insulation module (12) is made of heat-insulating material.

5. Solar thermal collector according to claim 3, characterized by the fact that the absorber module (2) and the insulation module (12) define each other at least one longitudinal cavity intended to receive heat-insulating material.

6. Solar thermal collector according to one or more of the preceding claims, characterized in that it also comprises a heat sink module (18) consisting of an extruded section of heat conducting material which can be coupled to said insulation module (12) and showing a plurality of conduits (20) provided of radiating fins (22) and intended for the circulation of said heat-carrying fluid.

7. Solar thermal collector according to one or more of the preceding claims characterized in that said absorber module (2), said insulation module (12) and possibly said heat sink module (18) are directly coupled to each other.

8. Solar thermal collector according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises profiles (28) for joining and finishing said absorber (2), insulation (12) and / or dissipator (18) modules.

9. Solar thermal collector according to claim 8 characterized by the fact that said junction and finishing profiles (28) are provided in the part facing said absorber module (2) with a groove for engaging a plate (32) of material transparent to radiation solar panels, delimiting with said absorber module (2) a longitudinal compartment in which a greenhouse effect is created.

10. Solar thermal collector according to claim 8 characterized in that said joint and finish profiles (28) are provided in the part facing said absorber module (2) with an engagement groove for a photovoltaic panel (34).

11. Solar thermal collector according to one or more of the preceding claims, characterized in that said absorber module (2) is made of transparent thermoplastic material and comprises a wall delimiting with said absorbing wall (4) a longitudinal cavity, in which an effect is created greenhouse.

12. Solar thermal collector according to one or more of the preceding claims, characterized in that said absorber module (2) is made of transparent thermoplastic material and is associated, inside said ducts (6), with a dark surface absorbing the solar radiations that pass through said conduits.

13. Solar thermal collector according to one or more of the preceding claims, characterized in that said junction and finishing profiles (28) are of the double-sided type, arranged to join two adjacent thermal solar collectors.

14. Solar thermal collector according to one or more of the preceding claims characterized in that said junction and finishing profiles (28) are affected by at least one longitudinal lateral insulation cavity of said solar thermal collector from the outside.

15. Solar thermal collector according to one or more of the preceding claims characterized in that each head (10,26) comprises a plurality of sleeves (40) for connecting said ducts (6,20) of said absorber module (2) and / or dissipator (28), selective connection ducts between said sleeves (40) and means for centering and sealing each head to the respective absorber module (2) and / or dissipator (18).

16. Solar thermal collector according to claim 15 characterized in that each head (10,26) comprises a base body (36) which can be fixed in a centered manner to the respective absorber module (2) and / or dissipator (18), ducts (44 ) for connecting each sleeve (40) with an external surface of said base body (36) and a cover (38) applicable to said base body and provided with channels (48) for the selective connection of said ducts (44) according to the desired circuit of the heat transfer fluid along the ducts (6,20) of said absorber (2) and / or dissipator (18) modules.

17. Solar thermal collector according to claim 15 characterized in that each head (10,26) is constituted by a parallelepiped block, in which ducts (50,52,54) are obtained by drilling and / or milling for the selective connection of the conduits (6,20) of said absorber modules (2) and / or dissipator (18) with the outside,