Condotto termico del collettore solare
I condotti termici potrebbero sembrare come un nuovo concetto, ma probabilmente li usate giornalieri e neppure non li realizzate. I calcolatori tenuti in mano utilizzano spesso i piccoli condotti termici per condurre il calore a partire dal CPU, mentre condotti termici di uso del sistema di condizionamento d'aria comunemente per la conduzione di calore
Il principio di condotto termico è realmente molto semplice
Struttura e principio
Il condotto termico è vuoto con la parte interna evacuata, la tanto stessa dello spazio quanto il tubo solare. In questo caso l'isolamento non è l'obiettivo, ma cambiare la condizione del liquido all'interno. All'interno del condotto termico è una piccola quantità di acqua purificata e di alcuni additivi speciali. Ai punti di ebollizione dell'acqua del livello del mare a 100oC (212oF), ma se siete sulla parte superiore di una montagna, al punto di ebollizione sia di meno quel 100oC (212oF). Ciò è dovuto la differenza nella pressione d'aria
Sulla base di questo principio di acqua che bolle ad una temperatura più insufficiente con pressione d'aria in diminuzione, possiamo raggiungere lo stesso risultato evacuando il condotto termico. I condotti termici utilizzati nei collettori solari di AP hanno un punto di ebollizione soltanto di 30oC (86oF). Così quando il condotto termico è heated sopra 30oC (86oF) l'acqua si vaporizza. Questo vapore acqueo aumenta velocemente alla parte superiore del condotto termico, che trasferisce il calore. Mentre il calore è perso al condensatore (parte superiore), il va versa condensa per formare un liquido (acqua) ed allora rinvia alla parte inferiore del condotto termico ed il processo di cui sopra comincia ancora
Alla temperatura ambientale l'acqua forma una piccola sfera, che è tanto come la reazione del mercurio una volta versata fuori su una superficie piana alla temperatura ambiente. Quando il condotto termico è agitato, la sfera dell'acqua può essere crepitio sentito parlare all'interno. Anche se è appena l'acqua, suona come una parte di metallo che sconcerta all'interno
Questa spiegazione fa i condotti termici suonare molto semplice: un tubo di rame vuoto con un po'di acqua all'interno e l'aria succhiata fuori! Tuttavia, per raggiungere questo risultato, più di 20 processi di fabbricazione sono richiesti e con controllo di qualità rigoroso.
Controllo di qualità
La qualità e la pulizia materiali è estremamente importanti alla creazione di un condotto termico di buona qualità. Se ci sono delle impurità all'interno del condotto termico influenzerà la prestazione. La purezza del rame in se deve anche essere molto alta, contenendo soltanto le tracce di ossigeno e di altri elementi. Se il rame contiene troppo ossigeno o altri elementi, liscivieranno fuori nel vuoto ed allora formeranno una tasca di aria nella parte superiore del condotto termico, che fa il punto più caldo del condotto termico (dell'estremità del condensatore di calore) verso il basso a partire dal condensatore. Ciò è ovviamente nociva alla prestazione, che quindi indica il bisogno soltanto di usando il rame di elevata purezza molto
I condotti termici usano spesso un sistema del vaso capillare o dello stoppino per aiutare il flusso del liquido. Ma per i condotti termici utilizzati nei collettori solari del girasole, nessun tale sistema è richiesto poiché la superficie interna del rame è estremamente regolare, permettendo il flusso efficiente del liquido di nuovo alla parte inferiore. Inoltre i condotti termici del girasole non sono installati orizzontalmente. Ma i condotti termici possono essere destinati per trasferire orizzontalmente il calore, che ha il costo relativamente alto
Il condotto termico utilizzato nei collettori solari del girasole consiste di due componenti di rame, del pozzo e del condensatore. Prima dell'evacuamento, il condensatore è brasato al pozzo. Si noti che il condensatore ha un diametro molto più grande che il pozzo. Ciò è usata per fornire una grande area sopra cui il calore può essere trasferito all'intestazione. Il rame usato è quello senza ossigeno, che assicura così la durata e la prestazione eccellente
Ogni condotto termico è stato collaudato a prestazione di scambio di calore ed è stato esposto alle temperature 250oC (482oF) prima di essere applicato per uso. In tale circostanza, i condotti termici di rame sono relativamente molli. I condotti termici che sono molto stiff e non sono stati esposti a tale prova rigorosa di qualità e possono formare col passare del tempo una tasca di aria nella parte superiore, così notevolmente riducendo la prestazione di scambio di calore
Protezione della gelata
Anche se il condotto termico è un vuoto uno ed il punto di ebollizione è stato ridotto soltanto a 25-30oC (86oF), il punto di congelazione è ancora lo stesso dell'acqua al livello del mare, 0oC (32oF). Poiché il condotto termico è parte interna individuata il tubo di vetro evacuato, temperature di notte del riassunto basse come -20oC (14oF) non indurrà il condotto termico ad freezed. Ma i condotti termici normali dell'acqua saranno danneggiati dal congelamento ripetuto. L'acqua utilizzata nei condotti termici del girasole ancora si congela nelle circostanze fredde, ma può anche congelarsi in un senso controllato che non causa l'espansione del tubo di rame.
