Il mio impianto solare ACS CF

[cristianc]

Aggiungo ancora dettagli. Nel piano giorno l'impianto a termosifoni è risalente agli anni '60, i termosifoni
sono più recenti perché quelli originali erano in lamiera e alcuni erano gia stati sostituiti per rottura
(presumo ghiacciati un inverno in cui la casa era vuota, prima che l'acquistassi io) gli altri li ho sostituiti
io l'anno scorso. La particolarità è che le tubazioni sono in acciaio, quelle che si usavano anche per
l'acqua normale, senza isolamento. La casa è su 3 livelli, terra dove ci sono garages, sala termica
e ripostigli, piano prima (zona giorno) e soffitta (zona notte). I tubi del riscaldamento corrono sul
soffitto del piano terra, li sono isolati, sul soffitto del piano terra sono anche state posate lastre
di EPS per isolare un po'. Dai tubi del riscaldamento poi vi sono le diramazioni per ogni termosifone che
salgono, murate senza isolamento, tant'è che vicino all'ingresso dei termosifoni si sente il muro caldo,
ciò credo faccia si che ci sia un po' effetto radiante. In soffitta l'impianto è stato rifatto nuovo
l'anno scorso, con tubi in rame isolati ma radiatori dimensionati abbondantemente. A gennaio 2011
l'impianto della soffitta non era ancora finito e ciò nonostante la temperatura era comunque
sui 17 °C, evidentemente per il calore irradiato dal piano giorno.

Ho fatto un'analisi dei dati di produzione solare, nei mesi di gennaio-febbraio e dal 15 ottobre al 31 dicembre
ho avuto 71 giorni con produzione giornaliera superiore ai 10 KWh, i 10 KWh coprono il fabbisogno di ACS,
quindi stimo nell'eccedenza il calore sfruttabile per integrare il riscaldamento, eccedenza a cui sommerei,
come stima, un 25% in più di efficenza; quindi in quei 71 giorni ho avuto in totale 330 KWh oltre i 10 KWh
giornalieri, supponendo che usando quella produzione per integrare il riscaldamento possano diventare
circa il 25% in più arrivo a 412 KWh, arrotondando direi 400 KWh di integrazione al riscaldamento dal solare
che mi posso aspettare con l'idea sopra riportata. Sono circa 40 m3 di metano che al prezzo attuale
di circa 0,8 euro/m3 fanno in totale circa 32 euro/anno di risparmio economico.

Sono valori con molte approssimazioni, ma secondo me il risultato non è molto lontano dalla realtà e su
questo mi vorrei basare per pianificare interventi sull'impianto, cosa ne pensate?

[cristianc]

Uno dei dati più interessanti è il consumo di gas, davvero basso, faccio anch'io i complimenti, ma anche la produzione solare.

E' la dimostrazione che la migliore fonte di energia è la gestione attenta dei consumi, non conviene scaldare case nella loro complesso sempre e comunque (molti dicono il contrario) anche con T mandata inferiori, discorso importante per la zona notte che resta vuota dalle 8 alle 22 circa.

Grazie
Immaginavo ti piacesse la gestione
Per la precisione il piano notte è scarsamente usato dalle 8 alle 20 (si comincia presto la fase di messa
a letto dei bimbi). Ho valutato che ci piace trovare bello caldo dalle 20 alle 22 circa, poi durante
la notte preferisco ci sia meno caldo, quindi verso le 20 abbiamo circa 19.5 °C e credo che tale
temperatura scenda fino a circa 18 °C al minimo, poi alle 5:30 riparte il riscaldamento fino alle 7, così
dalle 6:30 alle 8 circa è abbastanza caldo, poi nel corso della mattinata viene fatto un bel ricambio
d'aria e si ritorna alle 16:30 con circa 18°C (dipende dalle giornate) e riparte nuovamente il riscaldamento.

Sull'utilizzo della zona notte come accumulo solare valuta bene, dipende da quanto dissipano quelle stanze,(serramenti,solaio, ecc...) con una mandata a bassa T fai prevalere l'irraggiamento per cui fornisci più calore ai mobili che all'aria, dovresti riuscire a non disperderlo e ridurre i consumi di gas successivi (quelli da 16:30 a 22:30)
ma ripeto va tutto ben valutato.
E' sicuramente una prova interessante

L'isolamento è discreto, in soffitta i serramenti sono nuovi, oltre al cappotto esterno da 8 cm
c'è una controparete interna con 5 cm di lana di roccia. Sul tetto ci sono altri 8 cm di isolamento
più un controsoffitto interno con intercapedine vuota. Tieni conto anche che a questo piano
arriva il calore del piano sotto, quindi se lo faccio raffreddare di meno ho meno dispersioni al piano
di sotto.
Prima di agire voglio fare i conti bene, per questo sto cercando di esporre a voi tutte le
informazioni possibili per vedere se sbaglio qualcosa, visto che poi devo anche convincere
il mio idraulico con cui su questi argomenti non sono molto in sintonia (lui è un po' scettico).

[sergio&teresa]

mi cogli in castagna e non so in che modo questo va tenuto conto. Sulla centralina non c'è nulla al riguardo, posso solo dire che però essendo un impianto a CF in pressione non è previsto che non si
usi glicole

Di per sè una miscela acqua-glicole ha un calore specifico più basso rispetto alla sola acqua, e dunque se la centralina non ne tiene conto sovrastima potenza ed energia prodotta.

Dato che nel bollitore hai acqua te ne dovresti accorgere confrontando il dato di produzione della centralina con il valore di energia accumulata desumibile dall'aumento di temperatura nel bollitore in assenza di prelievi.

Bisogna però capire se il flussimetro che hai è preciso (le sonde in temeperatura mi auguro che lo siano...), altrimenti non saprai mai se un'eventuale differenza tra energia prodotta (dato sulla centralina) ed energia accumulata (dato ricavabile dalle T accumulo) dipende da un errore sull'impostazione del valore della portata o da un errore nella valutazione del calore specifico....

[cristianc]

Come ho gia detto ho cercato di fare dei riscontri sulle misurazioni della centralina controllando
l'innalzamento di t nel bollitore ma non è semplice. Nel bollitore ho due sonde una alta e una bassa
che al mattino non hanno mai lo stesso valore, quindi devo andare un po' per approssimazione.
Da calcoli spannometrici fatti qualche giorno fa sembra che adesso sia abbanstanza affidabile
il conto fatto dalla centralina, nel dubbio ho lasciato il flusso impostato sulla centralina a 4 l/min
ma il flussimetro indica qualcosina più di 4,5 l/min, il che mi fa sospettare che la centralina tenderebbe
ad essere ottimista.

[cristianc]

Ho cercato sui manuali di centralina, pannelli, gruppo solare ecc e non ho trovato indicazioni
sul metodo di calcolo usato dalla centralina. Nel frattempo ho fatto qualche ricerca
perché mi sfuggiva che nel calcolo della produzione occorresse tener conto del diverso
calore specifico della miscela acqua-glicole. Correggetemi se dico fesserie
il glicole propilenico secondo questa scheda
ha calore specifico 2,51 J/g°K che corrisponde a circa 0,6972 Wh/g°K, per l'acqua dovrebbe
essere 4,186 J/g °K che diventa circa 1,163 Wh/g°K
Supponendo che anche per il glicole il peso specifico sia 1 significa che se l'acqua occorre 1,163 KWh
per alzare di un grado un litro, per il glicole ne bastano 0,697 KWh. Nel mio caso se l'idraulico
mi ha messo il liquido predisposto dalla vaillant ho una miscela al 43% di glicole e 57% acqua,
quindi facendo una somma pesata: 0,697*0,43+1,163*0.57=0,963 KWh/l°C ovvero
per alzare di 1°C la temperatura di 1 litro di miscela occorre circa 0,963 KWh
Questo significa che la formula per il calcolo di produzione solare nel caso di acqua
sarebbe 1.163*DT x l/min x 60 nel caso della mia miscela sarebbe 0,963 DTx l/min x 60
Fra la prima formula (quella con acqua) e la seconda (quella con miscela acqua-glicole)
c'è oltre il 17% di differenza
Mi piacerebbe proprio sapere la formula usata dalla mia centralina.

[Mauro1980]

47% di glicole?
io sapevo di altre concentrazioni, ma posso sbagliarmi, come 20, dopotutto i pannelli è difficilissimo scendano sotto i -10

[sergio&teresa]

Non ho verificato tutti i conti, ma che il glicole abbia un calore specifico di quasi la metà rispetto all'acqua mi torna. Anche la modalità con cui fai il calcolo mi sembra corretta: se vuoi, più semplicemente puoi considerare il calore specifico dell'acqua pari a 1 cal/g °C, e quello del glicole (di quel glicole in realtà, vedi dopo) pari a 2,51/4,186 = 0.6 cal/g °C

I parametri di densità e calore specifico da applicare dovrebbero essere riportati su qualche etichetta/brochure del glicole usato nel tuo impianto.

Comunque un risultato del 17% in meno non mi sorprenderebbe....

[cristianc]

non trovo il link al documento che ho visto prima, questo, dice 42%/58% (pagina 26) anziché 43/57 come ho calcolato
io ma cambia poco. E' garantito fino a -28°C anche se concordo sul fatto che da me non credo sia mai
sceso sotto i -10°C
Nel frattempo sto cercando di capire se è il caso anche per me cominciare a studiare Arduino...

P.S.
Trovato i dati del liquido:http://www.vaillantpropostaordine.it/dettaglio_articolo.php?codice=0020046752

[sergio&teresa]

Guarda caso il calore specifico non lo mette... Anche su altri documenti della Vaillant ho visto che parlano genericamente di miscela "ad alta capacità termica", ma senza specificare valori.

Googolando un po' ho visto che la centralina della Resol permette di inserire la quantità di glicole nella miscela e di specificare se propilenico o etilenico, oltre che la portata del circuito.

E alcuni altri documenti che indicano il calore specifico delle miscele al 40% di glicole propilenico e acqua intorno a 0.9 (purtroppo varia con la temperatura: ne ho visti variabili sia al di sotto, tra 0.85 e 0.9, che al di sopra, tra 0.9 e 0.94).

Magari puoi chiedere alla Vaillant se te lo sa dire, se non fosse indicato su qualche tanica o datasheet che il tuo installatore può recuperare.

Ad ogni modo sicuramente è minore di 1.

[Mauro1980]

non conosco le minime dalle tue parti Cristian,ma se dovessi cambiare il glicole ti consiglio non più del 20%
Al più usa una funziona antigelo sotto i -15°C (parte la pompa) per T alte, una volta che inclini bene i pannelli eviti la stagnazione

[STAFF]

La strategia da adottare dipende molto dal tipo di pannelli.
Per esempio se si hanno pannelli piani la funzione antigelo della centralina funziona ma fa perdere molta energia termica, mentre per la funzione antistagnazione la situazione e' opposta, cioe' è efficace solamente se i pannelli sono piani ( con i sottovuoto non funziona! ).

Inclinare aiuta a ridurre l'energia che si riceve in estate ma NON elimina la stagnazione se il pannello e' dimensionato per produrre comunque il 100% del fabbisogno.

Molti tecnici per evitare di incorrere nella stagnazione parlano di "corretto dimensionamento" oppure di "inclinare il campo solare" ma in realtà il fenomeno che osservano e che evita la stagnazione, è dovuto al cattivo isolamento di moltissimi accumuli presenti sul mercato, che fanno aumentare progressivamente il fabbisogno termico all'aumentare della temperatura dell'acqua .

Ne consegue che la funzione di antistagnazione e' dovuto al pessimo isolamento dell'accumulo che nel caso della stagnazione viene incontro ad aiutare a risolvere il problema e che spesso viene confuso con un fantomatico "corretto dimensionamento".

Ipotizzando di utilizzare un accumulo molto isolato la stagnazione NON si puo evitare con il dimensionamento o l'inclinazione dei pannelli ma solo con la funzione di antistagnazione della centralina e limitatamente nell'uso di pannelli piani.

Saluti,
F.

[cristianc]

riguardo alla possibilità di aumentare la produzione invernale ho fatto un analisi sui dati forniti
sia da PVGIS che da ENEA, ne risulta che per i miei 7 m2 di pannelli, portando l'inclinazione
da 45° a 60° avrei un guadagno nei mesi novembre,dicembre,gennaio e febbraio (per gli altri un calo)
in totale secondo PVGIS di 64 KWh, secondo ENEA 100 KWh. Questo in termini di energia irradiata
sui pannelli, se consideriamo un ottimistico rendimento del 40% (io per ora sono sotto)
significa guadagnare tra i 25 e i 40 KWh, per cui se non trovo un modo veramente economico
di spostare i pannelli rimangono li.
Riporto un grafichetto che confronta la mia produzione reale con l'irradianza calcolata da ENEA
sul piani inclinati rispettivamente 45 e 60 °

[Mauro1980]

che la funzione antigelo faccia perdere molta energia termica è da calcolare, ho dubbi

Quando il fluido nei pannelli o se vogliamo la sonda nei collettori solari scende sotto i -10°C? T alla quale è sufficiente un 10/15% di glicole (ho circa 1°C in meno per ogni % di glicole)

forse mai,
Fringui addirittura non usa glicole,ma ciò è eccessivo (anche se ha i tubi)

Per l'antistagnazione, chi come Cristian consuma acs, (con 5 cristiani in casa ) con 7 mq inclinati a dovere non dovrebbe accadere mai, al massimo alcune centraline (Steca) fanno circolare di notte per 1h il liquido nei collettori per portare il bollitore sotto i 70°C, con un DT di 50-60°C, 3 pannelli dissipano grossomodo 1 kW (diventa un problema di convezione naturale)
La maggiore inclinazione gli da oltretutto ancora meno problemi come mostra il grafico,con una produzione ridotta del 10-15%

In sintesi più del 10% di glicole penso non serva con una funzione antigelo a -10, non so perché spesso se ne metta molto di più

A Cristian, molto bello il grafico, come hai calcolato il rendimento medio? hai fatto l'integrale dal mattino alla sera? con l'integrazione al riscaldamento forse aumenti quel rendimento e quindi la produzione

[cristianc]

Per il rendimento mi sono limitato a calcolare un valore medio su base mensile dividendo
l'energia prodotta nel mese per quella irradiata sulla superfice di pannelli. L'unico caso
anomalo è novembre in cui risulta un rendimento del 54% ma solo perché chiaramente
novembre 2011 è stato uno dei più soleggiati che io ricordi.
Il glicole è stato ripristinato 3 settimane fa in occasione della sistemazione dell'impianto,
quindi a meno di non fare la modifica per integrare il riscaldamento per ora resta tutto com'è
perché non è un lavoro che sono in grado di fare da me, magari in futuro mi organizzerò.
Per le sovratemperature quest'anno passato mi sono organizzato coprendo all'occorrenza
i pannelli, l'operazione di copertura è abbastanza agevole perché posso farlo da una finestra,
devo però dire che avrei voluto un sistema un po' più automatico.
P.S.
in effetti sulla funzione antigelo anche sul manuale sconsigliano di attivarla, però se impostata
a -10°C non so quanta energia possa far perdere

[Mauro1980]

in effetti sulla funzione antigelo anche sul manuale sconsigliano di attivarla, però se impostata
a -10°C non so quanta energia possa far perdere

consigliano o sconsigliano di attivarla?
Da tue rilevazione quante volte la sonda collettori è scesa sotto i -10? (mi interesserebbe saperlo anche da Sergio)