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L'obiettivo principale dell'utilizzo di sistemi a energia solare attiva è quello di raccogliere la maggior parte dell'energia dalla radiazione solare e trasformarla in calore o elettricità.
È fondamentale capire come funzionano i sistemi solari termici in un luogo specifico e in condizioni climatiche particolari, al fine di massimizzare l'efficienza. Gli effetti dell'ombreggiamento, i vantaggi e gli svantaggi dell'inseguimento solare e l'effetto della produzione di energia dei collettori solari in base all'orientamento e all'angolo di inclinazione sono tutti temi ampiamente esplorati. Anche gli effetti della temperatura dell'acqua immagazzinata e della composizione del fluido solare sull'efficienza del sistema solare termico sono argomenti ben studiati.
Il collettore solare a tubi ha un'efficienza nominale del 70%. Tuttavia, diversi fattori influenzano l'efficienza effettiva; in questa ricerca è stata analizzata la dipendenza dell'efficienza dalla portata del liquido solare.
Esistono due modi per controllare la portata, utilizzando un controllo predittivo basato sul valore atteso della radiazione e un controllo basato sui valori effettivi della temperatura. Molti ricercatori hanno esaminato come l'efficienza di un sistema solare termico sia influenzata dalla portata. Si è osservato che una portata più elevata porta a una maggiore efficienza, ma si è anche notato che una portata più elevata richiede una maggiore potenza della pompa e un diametro maggiore del tubo (per mantenere il flusso), entrambi fattori che aumentano i costi di installazione
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