Calore o temperatura.. ?

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Un impianto solare termico produce calore utilizzando come fonte di energia la radiazione solare; banalmente questo effetto si manifesta con l'aumento della temperatura in un fluido accumulatore.

Capire le relazione tra la temperatura e la quantita' di calore puo essere utile per migliorare la produttivita' del proprio impianto solare o per decidere l'investimento migliore.

Come spesso capita, la via piu' breve per descrivere dei fenomeni e' quella di estremizzarne l'effetto verificandoli in condizioni particolari, magari difficili da realizzarsi realmente, ma utili alla comprensione.

Faccio l'esempio di un imprenditore che possiede un albergo di 50 stanze doppie ( 100 persone ) e che vince alla lotteria del paese, un impianto solare termico da 6 mq. image

Compiaciuto della sua vincita si ritrova a discutere con gli amici dell'impianto solare, per decidere dove e come collegarlo; gli vengono prospettate 2 soluzioni che descriveremo come opzione A e opzione B, che come vedremo, produrranno risultati molto differenti.

OPZIONE A.

L'opzione A consiste nel collegare l'impianto solare in modo che produca l'acqua calda sanitaria esclusivamente per 3 dei 50 appartamenti e quindi per 6 persone.
Un suo amico termotecnico, conti alla mano, gli prospetta di poter produrre con l'impianto, ben il 90 per cento dell'energia necessaria a quelle 3 camere furtunate... diciamo che potrebbe realizzare cosi degli appartamenti "verdi" da offrire come soluzioni a basso impatto ambientale.... hee la moda... i suoi amici albergatori mica ce le hanno le camere verdi ) .

Sempre conti alla mano questa soluzione gli permette di risparmiare ben 2800 KWH all'anno di energia termica.. valore calcolato rispetto al 90 per cento del consumo di 210 Lt di acqua calda al gg ( 6 pers. ) fornita alla T di 45 gradi e con ingresso da acquedotto di 10 gradi .

2800 Kwh anno significa che al mq. il suo impianto rende 466 kwh/mq.... il suo termotecnico gli ha anche spiegato che il risparmio annuo in metano e' pari a 400 Mc. calcolati desumendo un minor consumo del sistema di produzione, che ha una resa di circa il 70 per cento.



OPZIONE B

Gli viene prospettata anche una soluzione alternativa...
La soluzione B consiste nel mettere in serie all'impianto di produzione ACS dell'intero albergo, l'impiantino di 6 Mq...
I dubbi lo assalgono subito... ma non bastano 6 mq. per 50 camere !!!..

Certo che non bastano, infatti un impianto del genere riuscirebbe ad innalzare i 3500 lt di acqua necessari al giorno, mediamente di SOLI 4 gradi; quindi all'impianto di produzione arrivera' acqua a 14 gradi al posto dei 10,0 gradi dell'acquedotto.

L'idea piace poco... in effetti vedere un impianto solare che riscalda l'acqua di 4 gradi, fa' un po' ridere. Vero!
L'impiantino verrebbe cosi degradato da produttore di ACS ( opzione A ) a preriscaldatore di ACS ( Opzione B ).

Tuttavia, gli spiegano , " il bilancio energetico e' fortemente migliore in questa configurazione" ..

Infatti l'impianto solare in 'preriscaldo' lavorerebbe con una T media di circa 12 gradi e quindi con un rendimento fantastico rispetto all'opzione A. ( almeno il doppio ).

Di conseguenza l'opzione B permette di ridurre i consumi di metano di circa 800 Mc. all'anno con un controvalore in denaro e in mancata emissione di CO2, almeno doppio.

NOTA , ho corretto il post dopo aver verificatoi i calcoli dell'opzione B




E' importantissimo capire al meglio quali sono le dinamiche che legano calore, temperatura e rendimento, soprattutto nel campo del solare termico dove l'efficienza dei sistemi e' fortemente legata alla temperatura di utilizzo.

Ho recentemente pubblicato su Portalsole un articolo che descrive come regolarsi per recuperare il piu' possibile dell'energia utilizzando semplici sistemi di connessione che tendono a privilegiare il calore e quindi l'energia recuperata :

http://www.portalsole.it/sezione.php?d=108

Saluti,
Fabrizio.

[renzots]

devo dire che è veramente molto chiaro e condivido appieno le soluzioni proposte, ragionate e controcorrente rispetto a diffuse analisi superficiali, specie circa l'integrazione al riscaldamento.
Ho letto pure attentamento l'articolo con le configurazioni suggerite, molto, molto interessanti per la maggior possibilità di recuperare più energia possibile dall'impianto. Che è il vero obiettivo per avere un "ritorno" della spesa sostenuta.

Pongo i seguenti quesiti pratici:

1) la configurazione in "scarico totale" esclude completamente la caldaia dal circuito riscaldamento che verrebbe riscaldato dal solo serpentino solare, con i chiari benefici indicati, rispetto all'innalzamanto della temperatura di ritorno: ma non si otterrebbe lo stesso effetto qualora la temperatura di ritorno sia sufficientemente alta e la caldaia impostata più bassa o addirittura esclusa dal termostato ambiente, per cui risparmio una valvola a tre vie e un circolatore (la caldaia non dovrebbe accendersi ma il circolatore interno restare in funzione essendo tarato per funzionare a temperature più basse)?

2) riguardo l'ACS, invece, la configurazione in scarico di solito fa partire comunque la fiamma della caldaia, anche se l'acqua entra ad una temperatura superiore a quella impostata per l'uscita/utilizzo (almeno molti lamentano tale inconveniente). Riguarda solo caldaie obsolete e quindi le nuove hanno un adeguato sensore o accorgimento???

grazie molte a chi può dare una risposta o suggerimento in merito!

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1) la configurazione in "scarico totale" esclude completamente la caldaia dal circuito riscaldamento che verrebbe riscaldato dal solo serpentino solare, con i chiari benefici indicati, rispetto all'innalzamanto della temperatura di ritorno: ma non si otterrebbe lo stesso effetto qualora la temperatura di ritorno sia sufficientemente alta e la caldaia impostata più bassa o addirittura esclusa dal termostato ambiente, per cui risparmio una valvola a tre vie e un circolatore (la caldaia non dovrebbe accendersi ma il circolatore interno restare in funzione essendo tarato per funzionare a temperature più basse)?

Certamente che e' la stessa cosa.. anzi a casa mia ,lo "scarico assoluto", in verita' funziona proprio come lo ha intuito lei ... sarebbe stato pero piu' difficile da spiegare ed e' per questo che la soluzione pubblicata e' diversa.

Esiste comunque una con controindicazione.. con la caldaia sempre in serie il calore passa per lo scambiatore principale normalmente posto sopra le fiamme del bruciatore... a caldaia spenta li perderebbe un po di energia termica dal camino.

2) riguardo l'ACS, invece, la configurazione in scarico di solito fa partire comunque la fiamma della caldaia, anche se l'acqua entra ad una temperatura superiore a quella impostata per l'uscita/utilizzo (almeno molti lamentano tale inconveniente). Riguarda solo caldaie obsolete e quindi le nuove hanno un adeguato sensore o accorgimento???

grazie molte a chi può dare una risposta o suggerimento in merito!

No, e' un problema che riguarda tutte le caldaie se non si mette una valvola di esclusione ( ne ho vista una della Caleffi molto bella in fiera a Verona ).

Ad ogni modo io non la metto perche in estate e' sufficiente escludere la caldaia e nelle altre stagioni non e' molto significativa questa partenza della stessa per qualche secondo.

Saluti,
Fabrizio.