Tipi di fluidi termovettori nell’energia solare: caratteristiche, vantaggi e limitazioni di acqua, miscele di glicole e acqua, olii termici, sali fusi e anidride carbonica supercritica.
5 Tipi di Fluidi Termovettori nell’Energia Solare
Nel campo dell’energia solare, i fluidi termovettori svolgono un ruolo cruciale nel trasporto di calore dai collettori solari ai sistemi di stoccaggio o direttamente ai punti di utilizzo. Questi fluidi devono avere proprietà termiche e fisiche adatte a garantire efficienza e sicurezza. Qui analizziamo cinque tipi comuni di fluidi termovettori utilizzati nelle applicazioni di energia solare.
- Acqua:
L’acqua è il fluido termovettore più semplice e comunemente utilizzato, soprattutto nei sistemi solari termici domestici. Ha un’elevata capacità termica, il che significa che può immagazzinare e trasportare una grande quantità di calore. Tuttavia, l’acqua ha alcune limitazioni, come il rischio di congelamento a basse temperature e la possibilità di corrosione dei componenti metallici del sistema.
- Miscele di Glicole e Acqua:
Per superare il problema del congelamento, spesso si utilizza una miscela di glicole e acqua. Il glicole abbassa il punto di congelamento della miscela, rendendola più sicura per l’uso in climi freddi. Mentre la capacità termica della miscela è inferiore a quella dell’acqua pura, offre un equilibrio tra protezione dal congelamento e efficienza termica.
- Olii Termici:
Gli olii termici, come i siliconi o gli olii minerali, sono utilizzati in applicazioni solari ad alta temperatura, come i collettori a concentrazione solare. Questi fluidi possono operare a temperature molteplici di supp anchesup700°C, senza rischio di ebollizione o degrado termico significativo. Tuttavia, sono generalmente più costosi e possono richiedere sistemi di pompaggio più potenti.
- Sali Fusi:
I sali fusi sono composti chimici, spesso una miscela di nitrati di sodio e potassio, che fondono e diventano liquidi a temperature elevate. Sono ideali per sistemi a concentrazione solare, dove possono raggiungere temperature superiori a 500°C. I sali fusi hanno un’elevata capacità termica ma richiedono una gestione attenta per prevenire solidificazione e corrosione.
- Anidride Carbonica Supercritica:
In alcuni sistemi avanzati, si utilizza l’anidride carbonica in stato supercritico come fluido termovettore. In condizioni supercritiche (pressione sopra 73 atmosfere e temperatura sopra 31°C), l’anidride carbonica possiede una densità simile a quella di un liquido e una viscosità come quella di un gas, permettendo un trasferimento di calore molto efficiente. Tuttavia, richiede impianti specifici ad alta pressione per il suo utilizzo sicuro.
Ogni fluido termovettore ha le proprie caratteristiche specifiche e deve essere scelto in base alle esigenze particolari del sistema solare in cui verrà utilizzato. Considerazioni come la temperatura operativa, i costi, la sicurezza e l’efficienza complessiva influenzano la scelta del fluido più appropriato per ogni applicazione.
