Progettare solare termico
Inviato: ven apr 04, 2014 9:01 am
Salve a tutti, sono nuovo e intanto ne approfitto per farvi i complimenti per questo forum.
Vi spiego un po il mio problema: sono un giovane ingegnere che sta iniziando a cimentarsi con impianto solari termici. Prendendo spunto dalla UNI 15316 sto cercando di implementare un foglio di calcolo excel per dimensionare correttamente l’impianto solare termico, ma ottengo risultati poco convincenti.
Il procedimento da me seguito è questo:
- Calcolo del fabbisogno medio giornaliero per ogni appartamento considerando la formula Vn=a*S con a 1,8 per appartamenti sotto i 50 mq, da formuletta per appartamenti sotto i 200 mq e superiori a 50 mq, 1,3 per appartamenti sopra i 200 mq. Faccio quindi la somma per determinare il fabbisogno del condominio che voglio considerare
- Calcolo del fabbisogno in kWh con la formula Sommatoria(densità acqua*calore specifico*delta T* Volume accumulo in mc*n° di giorni del mese), ovvero per un fabbisogno di ACS di 724 litri/giorno la formula diventa: Qw,sol,us,m=1000*1,163*30*(724/1000)*31
- In caso di produzione di ACS da metano, calcolo i smc dividendo i kWh per 10, in caso di boiler elettrico uso direttamente i kWh
- Calcolo i costi di esercizio moltiplicando il risultato precedente per il costo unitario del combustibile (0,81 per metano o 0,24 per elettrico)
- Calcolo della producibilità dell’impianto solare termico:
o Imposto rendimento ottico (eta_zero), coefficienti di dispersione a1 e a2, contenuto del liquido per singolo pannello (da usare per il calcolo del vaso espansore), superficie lorda del singolo collettore solare (utile per il calcolo del conto termico) e apertura del singolo collettore solare
o Calcolo il coefficiente IAM in funzione della tipologia di collettore
o Calcolo Uloop=a1+a2*40+(5+0,5*Superficie totale di apertura)/superficie totale di apertura
o Calcolo Teta_ref=11,6+1,18*teta_out+3,86*teta_in (nel caso specifico 11,6+1,18*40+3,86*15)
o Calcolo fst=((75*Superficie di apertura)/Volume di accumulo in litri)^0,25 (nel caso specifico ((75*n° pannelli*sup apertura singolo pannello)/1000)^0,25 avendo ipotizzato un accumulo di 1000 litri)
o Imposto la radiazione solare insicente su un piano inclinato a 45° rivolto a sud
o Calcolo il coefficiente mensile X=(apertura collettori*Uloop*0,9*deltaT*fst*ore nel mese)/(Qsol,us,m*1000) (nel caso specifico X=(apertura collettori*3,023*0,9*30*0,869*31*24)/(782,414*1000))
o Calcolo il coefficiente mensile Y=(apertura collettori*IAM*rendimento ottico*eta_loop*irraggiamento mensile su superficie inclinata*ore nel mese)/(Qsol,us,m*1000) (nel caso in esame Y=(apertura collettori*0,97*0,72*0,8 *(4,1/24)*(31*24))/(782414,36*1000)
o Ottenuti i coefficienti X e Y calcolo la producibilità dell’impianto come:
Qw,sol,out,m=(a*Y+b*X+c*Y^2+d*X^2+d*Y^3)*fabbisogn o di acs per il mese
o In base al Qw,sol,out,m divido questo valore per il Qw,sol,us,m e ottengo la % di copertura del fabbisogno da solare.
Nel calcolo della producibilità dove devo inserire e come devo inserire le perdite termiche delle tubazioni del circuito primario, circuito secondario, boiler, ecc…?
Come faccio a considerare una riduzione del rendimento quando la temperatura del pannello si innalza eccessivamente?
I risultati ottenuti risultano poco veritieri, quindi qualche buon samaritano sa spiegarmi dove sbaglio?
Grazie mille, se non volete leggere tutta sta pappardella, ma sapete consigliarmi qualche manuale o qualche bel pdf con tutte le formule necessarie alla progettazione da poter scaricare per progettare correttamente un impianto solare termico vi ringrazierei tantissimo lo stesso.
Vi spiego un po il mio problema: sono un giovane ingegnere che sta iniziando a cimentarsi con impianto solari termici. Prendendo spunto dalla UNI 15316 sto cercando di implementare un foglio di calcolo excel per dimensionare correttamente l’impianto solare termico, ma ottengo risultati poco convincenti.
Il procedimento da me seguito è questo:
- Calcolo del fabbisogno medio giornaliero per ogni appartamento considerando la formula Vn=a*S con a 1,8 per appartamenti sotto i 50 mq, da formuletta per appartamenti sotto i 200 mq e superiori a 50 mq, 1,3 per appartamenti sopra i 200 mq. Faccio quindi la somma per determinare il fabbisogno del condominio che voglio considerare
- Calcolo del fabbisogno in kWh con la formula Sommatoria(densità acqua*calore specifico*delta T* Volume accumulo in mc*n° di giorni del mese), ovvero per un fabbisogno di ACS di 724 litri/giorno la formula diventa: Qw,sol,us,m=1000*1,163*30*(724/1000)*31
- In caso di produzione di ACS da metano, calcolo i smc dividendo i kWh per 10, in caso di boiler elettrico uso direttamente i kWh
- Calcolo i costi di esercizio moltiplicando il risultato precedente per il costo unitario del combustibile (0,81 per metano o 0,24 per elettrico)
- Calcolo della producibilità dell’impianto solare termico:
o Imposto rendimento ottico (eta_zero), coefficienti di dispersione a1 e a2, contenuto del liquido per singolo pannello (da usare per il calcolo del vaso espansore), superficie lorda del singolo collettore solare (utile per il calcolo del conto termico) e apertura del singolo collettore solare
o Calcolo il coefficiente IAM in funzione della tipologia di collettore
o Calcolo Uloop=a1+a2*40+(5+0,5*Superficie totale di apertura)/superficie totale di apertura
o Calcolo Teta_ref=11,6+1,18*teta_out+3,86*teta_in (nel caso specifico 11,6+1,18*40+3,86*15)
o Calcolo fst=((75*Superficie di apertura)/Volume di accumulo in litri)^0,25 (nel caso specifico ((75*n° pannelli*sup apertura singolo pannello)/1000)^0,25 avendo ipotizzato un accumulo di 1000 litri)
o Imposto la radiazione solare insicente su un piano inclinato a 45° rivolto a sud
o Calcolo il coefficiente mensile X=(apertura collettori*Uloop*0,9*deltaT*fst*ore nel mese)/(Qsol,us,m*1000) (nel caso specifico X=(apertura collettori*3,023*0,9*30*0,869*31*24)/(782,414*1000))
o Calcolo il coefficiente mensile Y=(apertura collettori*IAM*rendimento ottico*eta_loop*irraggiamento mensile su superficie inclinata*ore nel mese)/(Qsol,us,m*1000) (nel caso in esame Y=(apertura collettori*0,97*0,72*0,8 *(4,1/24)*(31*24))/(782414,36*1000)
o Ottenuti i coefficienti X e Y calcolo la producibilità dell’impianto come:
Qw,sol,out,m=(a*Y+b*X+c*Y^2+d*X^2+d*Y^3)*fabbisogn o di acs per il mese
o In base al Qw,sol,out,m divido questo valore per il Qw,sol,us,m e ottengo la % di copertura del fabbisogno da solare.
Nel calcolo della producibilità dove devo inserire e come devo inserire le perdite termiche delle tubazioni del circuito primario, circuito secondario, boiler, ecc…?
Come faccio a considerare una riduzione del rendimento quando la temperatura del pannello si innalza eccessivamente?
I risultati ottenuti risultano poco veritieri, quindi qualche buon samaritano sa spiegarmi dove sbaglio?
Grazie mille, se non volete leggere tutta sta pappardella, ma sapete consigliarmi qualche manuale o qualche bel pdf con tutte le formule necessarie alla progettazione da poter scaricare per progettare correttamente un impianto solare termico vi ringrazierei tantissimo lo stesso.