ITVE20110014A1

ITVE20110014A1 - Collettore solare termico.

Info

Publication number: ITVE20110014A1
Application number: IT000014A
Authority: IT
Inventors: Roberto Corvaglia
Original assignee: Mind S R L
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2012-09-10

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione avente per titolo:

"Collettore solare termico"

La presente invenzione concerne un collettore solare termico.

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.

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.

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.

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.

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, ed almeno due elementi di testata 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.

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:

la figura 1 mostra in vista prospettica un collettore solare termico secondo l'invenzione,

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,

la figura 4 mostra in vista prospettica due collettori solari termici accoppiati tra loro mediante un profilato laterale di giunzione,

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

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,

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,

la figura 11 lo mostra con un primo tipo di coperchio applicato al corpo di base,

la figura 12 lo mostra con un secondo tipo di coperchio applicato al corpo di base,

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,

la figura 16 mostra in vista prospettica un elemento di copertura a tegola al quale è applicabile un collettore solare secondo l'invenzione, la figura 17 mostra in vista prospettica un collettore solare termico di tipo ibrido applicato all'elemento di copertura a tegola di fig. 13, la figura 18 mostra una porzione di profilato estruso, in cui l’accoppiamento tra il modulo assorbitore ed il modulo dissipatore comprende un “taglio termico”,

la figura 19 mostra una porzione di collettore solare con due elementi di testata differentemente realizzati, dei quali uno provvisto di base e di coperchio ma privo di copertura estetica, l'altro provvisto anche di copertura estetica,

la figura 20 mostra in vista prospettica esplosa una porzione terminale di collettore solare secondo l'invenzione provvisto ad un'estremità di un elemento di testata del tipo illustrato in fig. 19,

la figura 21 mostra una porzione di collettore solare secondo l'invenzione alloggiato nel canale longitudinale ricavato all'interno di una fila di coppi cavi, delimitati superiormente da coperture trasparenti, la figura 22 la mostra in una variante realizzativa applicata ad un elemento polifunzionale facente parte di un sistema fotovoltaico integrato in una copertura,

la figura 23 la mostra in vista prospettica esplosa ed in maggior scala, la figura 24 mostra in vista prospettica una porzione di collettore solare in una ancor differente forma realizzativa, sempre alloggiato nel canale longitudinale ricavato all’interno della fila di coppi, la figura 25 la mostra in vista prospettica esplosa ed ingrandita,

la figura 26 mostra una porzione di collettore solare in una variante realizzativa di fig. 21 alloggiata in un canale longitudinale delimitato da due file adiacenti di coppi,

la figura 27 lo mostra in vista prospettica esplosa ed in maggior scala, e la figura 28 lo mostra in vista prospettica esplosa in una ulteriore forma realizzativa, in cui il profilato estruso ha forma tubolare con sezione circolare.

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.

II 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.

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.

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 deirimpianto.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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).

E' 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.

Qualora vi sia la presenza della lastra di vetro od in plexiglass 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 potrà essere a contatto con la superficie superiore del modulo assorbitore 2, in modo da ottimizzare lo scambio termico (cfr. fig. 5).

Vantaggiosamente la lastra di vetro o di plexiglas 32 potrebbe avere nella sua superficie interna una pellicola polarizzata che, in determinate condizioni, ad esempio in caso di eccessiva temperatura del fluido termovettore o della superficie del modulo assorbitore, impedisca alla radiazione solare di attraversarla. Ciò può essere ottenuto mediante oscuramento della stessa (ad esempio mediante impulso elettrico).

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 .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.

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.

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.

13 e 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. Ciò consente di ottenere collettori solari di qualsiasi lunghezza, anche in funzione delle esigenze specifiche di certe applicazioni, fino ad un massimo determinato dalle macchine per estrusione o dalla logistica: in ogni caso, tale lunghezza è notevolmente superiore a quella raggiungibile con i collettori solari tradizionali.

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.

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.

Il 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.

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.

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.

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.

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 alluna 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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

Una vantaggiosa alternativa, utilizzabile con profilati estrusi realizzati in materiale metallico, prevede che il modulo assorbitore 2 ed il modulo isolamento 12 e/o il modulo dissipatore 18 siano accoppiati tra loro con interposizione di un giunto termoisolante 61 , che costituisce una sorta di “taglio termico”, in grado di impedire al calore assorbito dal modulo 2 di raggiungere il modulo isolamento 12 e/o il modulo dissipatore 18. Ciò è illustrato in fig. 18, in cui appunto è visibile sia il taglio termico tra i due moduli assorbitore 2 e dissipatore 18 sia l'isolante estruso preformato 16.

In una differente forma di realizzazione, illustrata nelle figure 19 e 20 il singolo collettore-distributore di testata, previsto a ciascuna estremità del modulo assorbitore 2 e/o del modulo dissipatore 18, è sostituito da una pluralità di elementi di testata 62, che collegano tra loro due o più condotti tubolari 6.

Questa soluzione presenta evidentemente dei limiti nella scelta del percorso da far compiere al fluido termovettore, ma si presenta di realizzazione alquanto più semplice e meno ingombrante ed è utilizzabile in tutti quei casi, nei quali è richiesto semplicemente di far circolare il fluido da un condotto ad un altro condotto adiacente.

Come si vede nei disegni, ciascun elemento di testata 62 comprende una base 64, un coperchio 66, da applicare alla base 64, ed un’eventuale copertura estetica 68, da applicare al coperchio 66.

La base 64 ha forma preferibilmente ma non necessariamente parallelepipedica ed è interessata da fori passanti 70, aventi interasse pari a quello dei condotti tubolari 6, e da appendici di centraggio, che assicurano il suo corretto posizionamento rispetto al modulo assorbitore 2 e/o al modulo dissipatore 18.

In corrispondenza dei fori 70 ricavati nella base 64 sono posizionabili degli O-ring 71 per assicurare la tenuta con i rispettivi condotti tubolari 6.

Il coperchio 66 dell'elemento di testata 62 ha forma analoga a quella della base 64 ed è accoppiato a questa con interposizione tra i due di un O-ring o di una guarnizione perimetrale sagomata 72 o direttamente per saldatura ad ultrasuoni od altra tecnologia similare. In tutti i casi il vincolo del coperchio 66 e della base 64 al profilato, che forma il modulo assorbitore 2, è ottenuto con viti che si impegnano nelle cavità tubolari 8 previste nel profilato che forma il collettore solare.

Quando il coperchio 66 è applicato alla base 64, delimita con questa un volume collegato ai condotti tubolari 6, che fanno capo a quell'elemento di testata 62; esso ha la funzione di creare la continuità fluidica tra questi, continuità peraltro che può essere ottenuta mediante un condotto 73 ricavato sul coperchio 66 ed avente le estremità affacciate ai fori passanti 70 della base 64, quando il coperchio è applicato ad essa.

L'elemento di testata 62 può altresì comprendere una copertura estetica 68 applicabile a scatto ai coperchio 66.

In una differente forma di realizzazione, illustrata nelle figure 21 - 23, il profilato estruso, che forma il modulo assorbitore 2, ha la sezione a forma di segmento circolare o comunque appiattita, in modo da trovare alloggiamento all'interno di una fila di coppi 74, come descritto ad esempio nella domanda di brevetto PCT/IB2008/002813. A differenza peraltro di quanto descritto in questa domanda di brevetto anteriore, nel presente caso si tratta di un sistema ibrido fotovoltaico - solare termico, con il profilato inferiore che può sottrarre calore al modulo fotovoltaico, per trasferirlo al fluido termovettore, e renderlo utilizzabile ad esempio per il riscaldamento domestico.

All'interno della medesima fila di coppi può anche essere inserito un profilato differentemente conformato (cfr. figg. 24 - 25), che sfrutta l’intero spazio a disposizione, compreso quello che nella precedente forma di realizzazione era destinalo al modulo fotovoltaico.

Anche in questo caso alle estremità del profilato estruso possono essere applicati elementi di testata 62 del tipo in precedenza indicato e di forma adeguata a quella del profilato estruso.

Gli stessi profilati estrusi e gli stessi elementi di testata 62 possono anche essere applicati all'interno di un elemento polifunzionale in un sistema fotovoltaico 75 integrato in una copertura a coppi, del tipo descritto ad esempio nella domanda di brevetto PCT/IB2008/002813.

In ogni caso la forma del profilato estruso può essere studiata in funzione della sua prevista collocazione; in particolare esso, oltre ad avere la sezione a forma appiattita, può avere sezione a forma di triangolo isoscele rovesciato (cfr. figg. 26 e 27), per essere alloggiato in un canale longitudinale delimitato da due file adiacenti di coppi 76, anche di tipo tradizionale in laterizio, e può essere in questo caso provvisto di un profilato estruso 78 in plexiglas od in altro materiale trasparente o semitrasparente, agganciabile al modulo assorbitore 2 ed in grado di generare un effetto serra, utile a migliorare le prestazioni del collettore solare.

In una ulteriore variante realizzativa, illustrata in fig. 28, il collettore solare secondo l'invenzione è costituito da un profilato estruso 2 a sezione circolare, alloggiato entro un tubo 80 di materiale trasparente, all’interno del quale può essere creato il vuoto. Ciò è possibile interponendo ad esempio un O-ring 82 tra il profilato del modulo assorbitore 2 ed il tubo trasparente 80 e creando in questo modo una camera a tenuta di vuoto tra i due. Naturalmente anche nel caso questo vuoto non venga creato si otterrà comunque un effetto serra attorno al profilato che forma il modulo assorbitore 2.

Grazie ad un’idonea configurazione dei condotti 73 ricavati nel coperchio 66 per collegare a due a due i condotti tubolari 6, il percorso del fluido termovettore lungo questi è a spirale, in modo che il calore via via accumulato rimanga nella parte interna del profilato, che costituisce la parte più calda del collettore solare.

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.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1 . Collettore solare termico caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un modulo assorbitore (2), realizzato in materiale estruso ed evidenziante una pluralità di condotti (6) destinati alla circolazione di un fluido termovettore, ed almeno due elementi di testata (62), applicabili alle estremità di detto modulo assorbitore (2) per il collegamento selettivo di almeno un suo condotto (6) con almeno un altro condotto dello stesso o di altro modulo.
2. Collettore solare termico secondo la rivendicazionel caratterizzato dal fatto di comprendere anche un modulo isolamento (12), costituito da un profilato estruso accoppiabile a detto modulo assorbitore (2).
3. Collettore solare termico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere anche un modulo dissipatore (18) costituito da un profilato estruso di materiale termoconduttore accoppiabile a detto modulo isolamento (12) ed evidenziante una pluralità di condotti (20) provvisti di alette radianti (22) e destinati alla circolazione di detto fluido termovettore.
4. Collettore solare termico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto modulo assorbitore (2) e/o detto modulo isolamento (12) e/o detto modulo assorbitore (18) sono realizzati in materiale metallico e sono accoppiati tra loro attraverso una giunzione a taglio termico.
5. Collettore solare termico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che ciascuno elemento di testata (62) comprende una base (64) applicabile all'estremità di detto profilato estruso costituente detto modulo assorbitore (2) ed interessato da una coppia di fori passanti (70) affacciabili a due condotti tubolari (6) di questo, ed un coperchio (66) applicabile a detta base e creante una connessione fluidica a tenuta tra detti fori (70).
6. Collettore solare termico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto coperchio (66) delimita con detta base (64) uno spazio chiuso, nel quale sboccano detti fori passanti (70).
7. Collettore solare termico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto coperchio (66) è interessato da un condotto (73) le cui estremità risultano affacciate a detti fori passanti (70) quando detto coperchio (66) è applicato a detta base (64).
8. Collettore solare termico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il profilato estruso, che forma il modulo assorbitore (2), ha sezione a forma di segmento circolare ed è alloggiato nella cavità longitudinale esistente in una fila di coppi (74) aventi la parete convessa superiore realizzata in materiale trasparente.
9. Collettore solare termico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che al profilato estruso che forma il modulo assorbitore (2) è associato un modulo fotovoltaico.
10. Collettore solare termico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il profilato estruso che forma il modulo assorbitore (2) ha la sezione a forma aN'incirca di triangolo isoscele rovesciato e dimensioni tali da trovare alloggiamento nel canale longitudinale delimitato da due file adiacenti di coppi (74,76).
11. Collettore solare termico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il profilato estruso che forma il modulo assorbitore (2) reca applicato al di sopra della base un profilato di copertura (78) realizzato in materiale trasparente.
12. Collettore solare termico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il profilato estruso che forma il modulo assorbitore (2) ha la sezione a forma circolare ed è alloggiato a tenuta di vuoto entro un elemento tubolare (80) realizzato in materiale trasparente.