En las instalaciones solares térmicas, las tasas de cobertura elevadas que permiten obtener grandes ahorros de energía requieren generalmente un número elevado de colectores. Sin embargo, las grandes superficies de colectores pueden conllevar, especialmente en verano, tiempos de estancamiento excesivos en los que se forma vapor, ya que la energía solar generada no se puede aprovechar. La formación de vapor ocasiona una elevada fatiga térmica de los componentes de la instalación, como juntas, bombas, válvulas y, sobre todo, el medio portador de calor. Para evitar estos problemas Viessmann ha desarrollado y patentado a nivel mundial el primer colector plano que cuando alcanza una determinada temperatura impide que se absorba más energía. Ello es posible gracias al desarrollo de un nuevo tratamiento selectivo, que aplica innovadores avances en ingeniería de materiales, para evitar el sobrecalentamiento y la formación de vapor de forma automática y fiable, sin necesidad de dispositivos de disipación adicionales, ni vaciados; simplemente reduciendo la temperatura en períodos de inactividad. Este tratamiento selectivo está basado en el principio de capas conmutables. Una de estas capas está formada por dióxido de vanadio, un material inteligente de extraordinarias habilidades para cambiar de tamaño, forma y/o identidad física. A partir de 75 ºC, la estructura cristalina del dióxido de vanadio entra en una fase de transición estructural, cambiando rápidamente su estructura cristalina y comienza a emitir radiación térmica, limitando automáticamente la absorción de energía. Así, se reduce la potencia del colector cuando aumenta su temperatura, por lo que las temperaturas de estancamiento son claramente más bajas y no llega a formarse vapor. Cuando la temperatura del colector disminuye, la estructura cristalina recupera su posición inicial y la energía solar está de nuevo disponible en la instalación. De nuevo en este estado, el absorbedor es capaz de absorber más del 95% de la energía solar que incide sobre el colector. Solo un 5% se vuelve a irradiar (emisividad). Gracias In solar thermal installations, the high level of coverage that can lead to significant energy savings usually involves an increased number of collectors. However, large expanses of collectors can result in excessively high stagnation periods particularly in summer during which vapour forms, as the solar power generated cannot be used. The formation of vapour results in a high level of thermal fatigue for the installation’s components such as the joints, pumps, valves and above all, the heat carrier medium. To avoid these problems, Viessmann has developed and patented at global level the first flat-plate collector that once a specific temperature is reached, stops more energy from being absorbed. This is possible thanks to the development of a new selective treatment that, through the application of innovative advances in materials engineering, automatically and consistently avoids overheating and the formation of vapour.With no need for additional dissipation or drain-back devices, the temperature is simply reduced during periods of inactivity. This selective treatment is based on the principle of switching layers. One of these layers is made of vanadium dioxide, an intelligent material with extraordinary properties that is able to change size, shape and/or physical identity. As from 75ºC, the crystalline structure of the vanadium dioxide enters a structural transition phase, rapidly changing its crystalline form to emit thermal radiation, automatically limiting the absorption of energy. As a result, the output of the collector reduces as its temperature rises, ensuring significantly lower stagnation temperatures and preventing the formation of vapour. When the temperature of the collector drops, the crystalline structure goes back to its initial form and solar power is once again available. Once in its original state, the absorber is able to absorb more than 95% of the solar energy produced by the collector. Only 5% is reflected (emissivity). As a result, the performance of the new collector is greater than that of conventional flat collectors as no stagnation takes place and it is possible to return to producing heat at any moment. The change to the crystalline structure is reversible and has unlimited availability. INTELLIGENT AUTOMATIC TEMPERATURE LIMITATION IN THERMAL INSTALLATIONS Via its R&D department and in conjunction with the Jean Lamour Institute at the University of Nancy (France) and Germany’s ISFH Institute, Viessmann Group has developed the innovative selective treatment ThermProtect, an intelligent automatic temperature limitation for flat solar collectors that prevents the solar installations from overheating and the formation of vapour. The innovative ThermProtect technology, patented by Viessmann, is the first selective treatment of the absorber for the Vitosol range of flat-plate collectors to self-regulate the absorption of energy based on a specific temperature. AUTOLIMITACIÓN INTELIGENTE POR TEMPERATURA EN INSTALACIONES TÉRMICAS El grupo Viessmann, a través de su departamento de I+D y junto al instituto Jean Lamour de la Universidad Nancy (Francia) y el instituto alemán ISFH, ha desarrollado el innovador tratamiento selectivo ThermProtect, de autolimitación inteligente por temperatura para colectores solares planos, que evita el sobrecalentamiento de las instalaciones solares y la formación de vapor. La innovadora tecnología ThermProtect, patentada por Viessmann, es el primer tratamiento selectivo del absorbedor para colectores planos Vitosol, que autolimita la absorción de energía a partir de una determinada temperatura del absorbedor. Solar Térmica | Solar Thermal FuturEnergy | Mayo May 2016 www.futurenergyweb.es 39
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