Nuove vernici per conduttori aerei: più emissività, minore temperatura e maggiore ampacity con coating tecnici De Angeli Prodotti.
La transizione energetica sta chiedendo alle reti elettriche di trasportare più energia, in modo più efficiente e con un impatto ambientale sempre più contenuto. In questo scenario, l’innovazione non passa soltanto da nuovi materiali conduttivi o da sistemi digitali di monitoraggio, ma anche da un elemento spesso sottovalutato: la superficie del conduttore. De Angeli Prodotti sta testando, in collaborazione con il fornitore, nuove vernici tecniche da applicare ai conduttori aerei con l’obiettivo di aumentare l’emissività, ridurre la temperatura di esercizio e migliorare la capacità di trasporto di corrente, nota anche come ampacity o ampiezza.
Indice:
- 1. Trattamenti superficiali: quando la superficie diventa parte della prestazione
- 2. Emissività, riflettanza e SRI: le tre variabili chiave
- 3. Confronto tecnico tra le vernici testate
- 4. Un nuovo equilibrio tra paesaggio, prestazione e rete elettrica
- 5. Focus prodotto: conduttori con coating ad alta efficienza
- 6. Conclusione
1. Trattamenti superficiali: quando la superficie diventa parte della prestazione
Nei conduttori per linee elettriche aeree, la superficie esterna non ha solo una funzione estetica o protettiva. Può influenzare il comportamento termico, l’impatto visivo, la formazione di ghiaccio, il rumore da effetto corona e, in generale, l’accettabilità dell’infrastruttura nel territorio.
Da anni De Angeli Prodotti lavora su trattamenti superficiali per rispondere a esigenze diverse:
- superfici idrofiliche e conduttori sabbiati per ridurre l’effetto corona
- rivestimenti super-idrofobici per mitigare la formazione del ghiaccio nei conduttori anti-ice
- conduttori colorati per diminuire l’impatto visivo delle linee elettriche.
Un approfondimento dedicato è disponibile nell’articolo Trattamenti superficiali sui conduttori, dove viene spiegato come la modifica della superficie possa incidere sui coefficienti di emissione e assorbimento rispetto a un conduttore non trattato.
Il nuovo studio sulle vernici tecniche si inserisce esattamente in questa traiettoria: non si tratta soltanto di colorare il conduttore, ma di progettare una superficie capace di interagire in modo più efficiente con la radiazione solare e con lo scambio termico verso l’ambiente.
2. Emissività, riflettanza e SRI: le tre variabili chiave
Per comprendere il valore tecnico di questi rivestimenti è utile partire da tre grandezze fisiche.
- La riflettanza solare indica quanta parte della radiazione solare viene riflessa dalla superficie. Una riflettanza alta riduce l’assorbimento di energia solare e quindi limita il riscaldamento del conduttore. Es. una riflettanza del 100% indica una superficie totalmente riflettente.
- L’emissività termica misura invece la capacità della superficie di emettere calore sotto forma di radiazione infrarossa. Una superficie ad alta emissività riesce a dissipare meglio il calore verso l’ambiente esterno. Es. una emissività del 100% indica una superficie che emette tutto il calore assorbito sottoforma di radiazioni.
- Lo SRI, Solar Reflectance Index, combina questi due aspetti e fornisce un’indicazione sintetica della tendenza di una superficie a riscaldarsi sotto irraggiamento solare. Valori più alti indicano una superficie che, a parità di condizioni, tende a raggiungere temperature inferiori.
Lo studio in corso confronta diverse formulazioni di rivestimenti, tra cui vernice nera e vernice grigio chiaro. I dati mostrano una differenza molto significativa tra colori scuri e colori chiari: la vernice nera offre ottime proprietà mimetizzanti in contesti naturali, come aree boschive o paesaggi sensibili, ma assorbe una quota molto elevata della radiazione solare. La vernice grigio chiaro, invece, grazie alla maggiore riflettanza, permette di contenere molto di più la temperatura superficiale.
3. Confronto tecnico tra le vernici testate
Per valutare in modo oggettivo il comportamento dei diversi rivestimenti, sono stati messi a confronto i principali parametri termo-radiativi delle vernici testate: riflettanza solare, emissività, SRI in condizioni di basso vento e temperatura superficiale stimata. La tabella evidenzia come, a parità di qualità del rivestimento, il colore giochi un ruolo determinante nel bilancio termico del conduttore: le finiture scure privilegiano l’integrazione visiva, mentre quelle più chiare offrono prestazioni superiori in termini di riduzione della temperatura.
| Campione | Riflettanza solare | Emissività | SRI (Low wind) | Temperatura superficiale (Low wind) |
|---|---|---|---|---|
| Vernice nera | 6,1% | 88,8% | 0,3 | 103,6 °C |
| Vernice grigio chiaro | 47,1% | 86,7% | 50,7 | 76,1 °C |
Il risultato più evidente riguarda la differenza tra le vernici nera e grigio chiaro. Entrambe le vernici presentano un’elevata emissività, rispettivamente pari a 88,8% e 86,7%. Tuttavia, la riflettanza solare cambia radicalmente: 6,1% per il nero, 47,1% per il grigio chiaro. Questo si traduce in una temperatura superficiale, in condizioni di basso vento, pari a 103,6 °C per il nero e 76,1 °C per il grigio chiaro. La differenza è di 27,5 °C.
N.B.: Il limite prestazionale del nero non dipende dalla qualità della vernice, ma dalla fisica del colore. Una superficie nera assorbe molta più radiazione solare. Di conseguenza, anche con un’emissività elevata, tende a raggiungere temperature più alte rispetto a una superficie chiara. Questa differenza può essere modulata o mitigata attraverso la ricerca sulla composizione chimica delle vernici usate.
3.1 Vernice nera: mimetizzazione e riduzione dell’impatto visivo
La vernice nera mantiene un ruolo tecnico importante quando l’obiettivo principale è ridurre l’impatto visivo del conduttore. In aree boschive, montane o paesaggisticamente sensibili, una finitura scura e opaca può rendere la linea meno percepibile nel contesto naturale.
Questa caratteristica è coerente con l’esperienza di De Angeli Prodotti sui conduttori colorati, sviluppati proprio per mitigare l’effetto riflettente dei conduttori aerei e migliorarne l’inserimento nel paesaggio riducendo l’impatto visivo delle linee elettriche.
Dal punto di vista termico, però, il nero presenta un limite intrinseco: la sua bassa riflettanza solare, pari al 6,1%, comporta un forte assorbimento dell’irraggiamento. Per questo motivo, nelle simulazioni e nei test riportati, la temperatura superficiale supera i 100 °C in condizioni di basso vento.
3.2 Vernice grigio chiaro: efficienza termica e aumento dell’ampacity
La vernice grigio chiaro rappresenta invece la soluzione più interessante quando la priorità è migliorare la prestazione termica del conduttore.
Il suo comportamento deriva dalla combinazione di due fattori: una riflettanza solare molto più alta rispetto alle finiture scure e un’emissività comunque elevata. In altri termini, il grigio chiaro assorbe meno energia solare e continua a dissipare efficacemente il calore generato dal passaggio di corrente.
Questo ha una conseguenza diretta sull’ampacity. A parità di condizioni ambientali e di limite termico del conduttore, una superficie rivestita con questa vernice permette di trasportare maggiori correnti mantenendo la stessa temperatura di esercizio. In alternativa, a parità di corrente trasportata, può contribuire a ridurre la temperatura di esercizio, con benefici potenziali su perdite resistive, vita utile dei materiali e margine operativo della linea.
Nella proposta tecnica contenuta nello studio, il rivestimento ad alta efficienza viene infatti presentato come una soluzione di raffreddamento passivo basata sull’ottimizzazione della riflettanza solare e dell’emissività termica, con vantaggi attesi in termini di aumento dell’ampacity, riduzione della temperatura di esercizio, miglioramento dell’efficienza di trasmissione e minore impatto ambientale.
3.3 Tabella di lettura applicativa
| Obiettivo progettuale | Soluzione più coerente | Motivazione tecnica |
|---|---|---|
| Riduzione dell’impatto visivo in aree boschive | Vernice nera | Colore scuro e opaco, maggiore effetto mimetizzante |
| Riduzione della temperatura superficiale Incremento potenziale dell’ampacity | Vernica grigio chiaro | Alta riflettanza e alta emissività Minore temperatura a parità di condizioni operative |
3.4 Test termici e comportamento nel tempo
Oltre alla valutazione dei parametri di riflettanza ed emissività, lo studio prevede anche una fase di verifica della stabilità del rivestimento nel tempo. In particolare, sono in corso test di invecchiamento accelerato su piastrine verniciate, con l’obiettivo di osservare il comportamento della vernice grigio chiaro in condizioni termiche severe e valutarne l’evoluzione nel lungo periodo.
Questa attività consentirà di approfondire non solo le prestazioni iniziali del coating, ma anche la sua affidabilità nel tempo, un aspetto fondamentale per applicazioni destinate ai conduttori aerei. La riduzione della temperatura superficiale, infatti, deve essere accompagnata da una stabilità adeguata del rivestimento, in funzione delle condizioni operative previste per la linea.
4. Un nuovo equilibrio tra paesaggio, prestazione e rete elettrica
Il valore di questi studi non sta nella ricerca di una “vernice migliore” in senso assoluto, ma nella possibilità di scegliere il trattamento superficiale più adatto alla funzione richiesta.
Quando la priorità è l’inserimento paesaggistico, una finitura nera può essere preferibile. Quando invece l’obiettivo è aumentare la capacità di trasporto della linea o ridurre la temperatura di esercizio, una formulazione chiara come il grigio mostra vantaggi molto più evidenti.
Questo approccio è particolarmente importante in un contesto in cui le reti elettriche devono gestire carichi crescenti, integrazione di rinnovabili, nuove connessioni e maggiore variabilità operativa. Ogni grado in meno sulla temperatura del conduttore può trasformarsi in margine tecnico, efficienza e resilienza.
5. Focus prodotto: conduttori con coating ad alta efficienza
De Angeli Prodotti sta ampliando la propria esperienza nei trattamenti superficiali con nuove soluzioni di coating pensate per il raffreddamento passivo dei conduttori aerei.
L’obiettivo è sviluppare rivestimenti in grado di combinare:
- elevata emissività termica;
- maggiore riflettanza solare;
- stabilità nel tempo;
- compatibilità con diverse temperature di esercizio;
- possibilità di adattare il colore alla funzione richiesta.
In particolare, il grigio chiaro emerge come una formulazione ad alto potenziale per applicazioni in cui l’efficienza termica e l’aumento dell’ampacity sono prioritari. Il nero, invece, rimane una soluzione particolarmente interessante quando il driver principale è la mimetizzazione del conduttore nel paesaggio.
6. Conclusione
I trattamenti superficiali stanno diventando una leva sempre più strategica per l’evoluzione delle linee elettriche aeree. Non modificano soltanto l’aspetto del conduttore, ma possono contribuire a migliorarne il comportamento termico, l’accettabilità ambientale e la capacità di rispondere alle nuove esigenze della rete.
Lo studio sulle vernici tecniche nera e grigio chiaro conferma un principio chiave: il colore e la composizione chimica della vernice non si limitano al dettaglio estetico, ma a diverse variabili ingegneristiche. Le finiture scure offrono vantaggi evidenti in termini di riduzione dell’impatto visivo; le finiture chiare, d’altro canto, permettono di ridurre in modo significativo la temperatura superficiale e di aprire nuove possibilità in termini di ampacity.
Per De Angeli Prodotti, questa ricerca rappresenta un ulteriore passo verso conduttori sempre più efficienti, resilienti e integrati nel territorio.
