1 - Irraggiamento

Politecnico di Milano

Verifica termica Il dispositivo da noi proposto è pensato per un utilizzo all'aria aperta, in condizioni ambientali spesso sfavorevoli. Una delle problematiche affrontate è stata la verifica termica ad alte temperature, volta ad analizzare la temperatura di esercizio a cui può essere sottoposto il Tracker in una condizione critica. Ci siamo preoccupati di scegliere materiali resistenti a valori di temperatura tra –30°C e +120°C. Il componente più critico è risultata essere la gomma nitrilica, usata per la guarnizione, e il silicone dei tasti. Gli ambienti in cui verrà utilizzato il nostro prodotto sicuramente non si trovano a temperature inferiori ai - 20°C, perciò le basse temperature non creano alcun problema ai materiali scelti. La sovraesposizione ai raggi solari invece può far innalzare notevolmente la temperatura del nostro oggetto. Per avere un valore indicativo di temperatura è stato fatto un bilancio di potenza fra lo scambio termico per irraggiamento e lo scambio convettivo con l’ ambiente esterno. Si vuol subito chiarire che è un conto semplificato ma sufficiente per il nostro studio. In una gornata calda estiva la potenza termica del sole può arrivare a Q_sol= ̇1000 W/m^2.Ponendosi nell’ipotesi più svantaggiosa (scambio convettivo con l’aria esterna minimo, ovvero oggetto fermo al sole) a transitorio completato il bilancio risulta il seguente: Q_sol*ε*A_sup+ h*[T_(tracker )-T_est ]*(A_sup+ A_lat)= 0 Con: - ε=0,91 emissivita del policarbonato grigio; - h=10 W/(m^2*K) coefficiente convettivo dell’aria in quiete; - T_est = 40°C temperatura esterna; - A_sup, A_lat rispettivamente area della superficie della faccia superiore e laterale del dispositivo. Abbiamo così ottenuto una temperatura massima del tracker di 75°C, valore accettabile con buon margine di sicurezza.