Temperatura pannelli solari

[Colonial]

Salve a tutti
In una zona semidesertica del Messico avrei la necessita' di riscaldare dell'acqua fin verso i 120 gradi (tramite olio diatermico ed una autoclave); ho sole e spazio in abbondanza, posso contare quotidianamente in circa 8 ore di insolazione, il clima e' tropicale e la sera cala molto rapidamente;
Per praticita' vorrei usare dei pannelli piani, magari in cascata; se necessario posso facilmente farli costruire cosi' come sto facendo costruire una turbina banki, e non ho problemi di spazio, posso installare tutti i metri quadri che si rendono necessari. Il rendimento, almeno entro certi limiti, non e' una priorita'.
Solo vorrei capire, da chi ne sa piu' di me, se e' possibile raggiungere questa temperature.
Chiedo al forum perche' in un recente passato ho avuto dei riscontri assai negativi con venditori che promettevano tutto e mantenevano molto poco.
Un grazie anticipato.

[marcober]

Secondo me un pannello piano raggiunge anche 120 gradi ma se il fluido è fermo....se circola no.A parità di energia al metro quadro che ti arriva, è ovvio che se tale energia la concentri su una superficie più piccola, puoi ottenere una massa di fluido inferiore ad una T superiore...che è quello che serve a te.Infatti a te aver enormi superfici che ti danno enorme energia a bassa entalpia (bassa T) non serve a nulla...hai un effetto utile a solo oltre i 120 e quindi devi usare sistemi che innalzino l'energia specifica, quindi concentratori, direi lineari.... Ad inseguimento....roba non proprio facile da costruire....ma nemmeno impossibili....nella mia zona c'era una ditta che li faceva...non so se li fa ancora...Poi c'è da capire quanta energia al giorno ti serve, per vedere quanti pannelli ti servono....Ma per sapere che ci vuoi fare con 120 gradi?

[Wilmorel]

Pannelli piani, idonei per temperature così elevate richiederebbero caratteristiche costruttive speciali. Anzitutto la scelta dei materiali.
Per il rivestimento coibente è necessario utilizzare materiali resistenti a quelle temperature, cioè lana di roccia, di vetro non resinate o magnesite. Per la piastra captante è necessario utilizzare rame rivestito di una superficie selettiva all'ossido di cromo o titanio, per realizzare i quali è indispensabile un processo industriale non realizzabile dall'hobbista. La copertura trasparente, al fine di limitare le dispersioni particolarmente elevate ad alte temperature dovrà essere costituita da doppio vetro con superficie interna metallizzata od analoga vetrocamera. I sigillanti dovranno essere siliconici per alte temperature, preferibilmente scuri. In ogni caso, la efficienza a quelle condizioni non potrà essere paragonabile ad un dispositivo solare a concentrazione.

[Colonial]

Ho costruito un dissalatore; e' semplice ed efficiente ma richiede acqua > 100 °C ed è perfetto sopra i 110 °C.
L'idea era mettere dei pannelli in serie-parallelo, li farei piani, in alluminio con tubi saldati, sempre di alluminio;
La cassa la farei in cemento sottile colato, lo uso già normalmente per im miei depuratori e lana di roccia.
Ho letto in vari post che tinox e simili non sono poi così indispensabili, il minore rendimento lo compenserei aggiungendo pannelli.
Lo so che potrei fare delle prove, ma la costruzione di un singolo pannello è abbastanza impegnativa, il risparmio lo avrei costruendone un centinaio, quindi prima di mettermi in movimento cercavo un parere di esperti.
Semplicità ed economia sono essenziali, non esiste alcuno spazio per l'hitech.
P.S. pur non producendo commercialmente niente, almeno non in questo campo, non credo di essere propriamente un hobbista, in effetti dispongo di competenze ed attrezzature.
Grazie e saluti

[T-1000]

un buon pannello sv lavora tranquillamente, e mantiene una buona resa, anche a +120° oltre la temp ambiente.
se non c'è problema di gelo puoi farlo lavorare in un circuito primario anche ad acqua (addolcita e priva di residui) surriscaldata.

[Colonial]

Quindi potrebbe essere vantaggioso fare passare il liquido, sempre piu' caldo, attraverso vari pannelli, oppure ci puo' essere un limite oltre il quale la temperatura cessa di aumentare?
Qualcuno ha mai provato a mettere dei pannelli in serie tra di loro?
A 120 °C un doppio vetro è proprio necessario? i 120°C li avrei solo sull'ultimo pannello.
A mio parere l'acqua surriscaldata non va bene, avrei svariati Bar in linea con problemi sulle giunture, sulle pompe e potenziali pericoli.

[experimentator]

A mio giudizio non puoi ottenere una temperatura di 120 gradi con soli pannelli piani riscaldati dai raggi solari , hai sempre bisogno di concentrare la luce solare per ottenere temp. superiori a 120 gr C che è quello che a te serve per il dissalatore .
Per aumentare la temp. puoi utilizzare degli specchi riflettenti che convogliano la luce solare sopra gli ultimi pannelli solari della serie che utilizzi e che quindi possono raggiungere temperature superiori a 100 gradi C.

Saluti.

[Wilmorel]

Nel mio impianto, con pannelli autocostruiti +20 anni or sono, con circuito a serpentina, disposti fra loro in parallelo, non selettivi, ho messo in serie un pannello selettivo con circuito a pettine (collettore di ingresso, tubi a pettine, collettore in uscita). Funzionano perfettamente da quel periodo, raggiungendo, se il prelievo è insufficiente, temperature superiori a 90°. La temperatura di stagnazione si aggira sui 120°. Ti ricordo che l'utilizzo di acqua non specificatamente trattata con circuito in alluminio, non garantisce una decente durata dei pannelli. Ho visto pannelli roll-bond, quindi in alluminio, perforati dopo pochi anni di esercizio. Può essere una buona idea utilizzare pannelli performanti per lo stadio finale.
La migliore idea sarebbe comunque uno stadio finale a concentrazione.
Molto dipende però dalla temperatura del fluido al ritorno. Quale è il delta di temperatura fra uscita ed ingresso dei pannelli?

http://www.energeticambiente.it/term...e-termico.html

Quindi potrebbe essere vantaggioso fare passare il liquido, sempre piu' caldo, attraverso vari pannelli, oppure ci puo' essere un limite oltre il quale la temperatura cessa di aumentare?
Qualcuno ha mai provato a mettere dei pannelli in serie tra di loro?
A 120 °C un doppio vetro è proprio necessario? i 120°C li avrei solo sull'ultimo pannello.
A mio parere l'acqua surriscaldata non va bene, avrei svariati Bar in linea con problemi sulle giunture, sulle pompe e potenziali pericoli.

[fcattaneo]

In una zona semidesertica del Messico avrei la necessita' di riscaldare dell'acqua fin verso i 120 gradi
..
Il rendimento, almeno entro certi limiti, non e' una priorita'.
Solo vorrei capire, da chi ne sa piu' di me, se e' possibile raggiungere questa temperature.

Chiedo al forum perche' in un recente passato ho avuto dei riscontri assai negativi con venditori che promettevano tutto e mantenevano molto poco.

Ok.. manca un dato assolutamente importante; senza di quello non e' possibile fare nessuna valutazione...;

e cioe' di quanta acqua stiamo parlando di dissalare.

10 Lt in 8 ore o 1000 Lt in 8 ore ?

Serve questo dato.. poi posso farti un calcolo di massima su cosa ti puoi aspettare e sul dimensionamento corretto.

A grandi linee x portare da 20 a 100 gradi 1 Kg di acqua serve poco meno di 0,1 kwh e poi altri 0,63 kwh per vaporizzare 1 Kg di acqua... in totale fanno 0,8 kwh

Considerando un pannello solare posto orizzontalmente ( in Messico andrebbe bene come orientamento ) si potrebbe stimare un irraggiamneto medio di 4 ore al giorno a 1 Kw di potenza solare per un totale di 4 kwh al giorno.

1 Mq. di pannello piano selettivo renderebbe il 55% sull'irraggiamento e con un fattore di perdita di 4 wmq./K produrrebbe a 120 gradi 0,8 kwh al giorno di energia.

1 Mq. di pannello sottovuoto renderebbe il 50% sull'irraggiamento e con un fattore di perdita di 1 wmq./K produrrebbe, a 120 gradi, 1.6 kwh al giorno di energia.

1 Mq. di pannello piano non selettivo renderebbe il 45% sull'irraggiamento e con un fattore di perdita di 4 wmq./K produrrebbe, a 120 gradi 0,36 kwh al giorno di energia.

Da questo si deduce che l'idea di usare grandi superfici con pannelli piani non selettivi non va bene perche la resa solare determinerebbe una produzione di calore troppo vicina alle perdite e di conseguenza la resa utile sarebbe minima e inutilizzabile.

Dai calcoli con 10 Mq. di collettori solari sottovuoto vaporizzeresti circa 20 kg. di acqua al giorno, con 10 Mq. di piani selettivi solo 10 Kg.

Ipotizzando un pannello piano autocostruito non selettivo dotato di doppio vetro potresti usare un valore di resa del 40% ( piu' bassa perche il doppio vetro peggiora le caratteristiche ottiche ) ma anche un fattore di perdita di 2 wmq./K

In questo caso produrresti 1,1 kwh al giorno e di conseguenza con 10 mq. vaporizzeresti circa 13,5 kg.

A quelle temperature di lavoro incidono di piu' le perdite che le caratteristiche ottiche per cui tecnologie come il doppio vetro o il sottovuoto producono sensibilmente di piu'.

Ma inconsiderazione del fatto che mi sembra di capire il fattore cruciale e' il costo e la possibilità di autocostruire il pannello, credo che la soluzione migliore in assoluto sia quella di utilizzare il doppiovetro in una autocotruzione dove venga curata particolarmente la coibentazione del pannello e anche la selettivita cercando di usare piastra captante selettiva che si puo sicuramente acquistare a parte.



....

Un altra cosa che potrebbe essere utile è sapere a grandi linee come funziona il tuo dissalatore.. Il fluido vettore se non ho capito male e' olio ,ma come scambierebbe questo olio con l'acqua ?



Ciao,
F.

[Colonial]

Salve a tutti e grazie per le Vs. risposte;
Come ho detto il pannello, non selettivo, lo farei in alluminio con brasata una adatta matrice di tubi, sempre in alluminio; Il fluido vettore sarebbe olio diatermico, lo scambio termico avverrebbe in uno scambiatore flash che ricorda le caldaie a vaporizzazione istantanea; viene surriscaldato esattamente il flusso di acqua che si intende vaporizzare. Il vapore viene poi condensato con dell’acqua fredda (12°C) prelevata dal mare con interposto uno scambiatore termico a piastre.
La temperatura dell’acqua da dissalare è di circa 23-28°C, dipende dalla stagione, che potrei sempre preriscaldare con qualche pannello in più.
Attualmente l’olio entra nello scambiatore a circa 140°C ed esce a circa 130°C, l’acqua come detto è tra i 110 ed i 120°C, dipende dalla sua portata, quella dell’olio è fissa.
L’idea del surriscaldamento si potrebbe scontrare con problemi di manutenzione, i riflettori potrei farli di sottile inox a specchio oppure in alluminio o ferraccio cromato, la forma parabolica sarebbe facilissima da ottenere, pero’ andrebbe protetta con un vetro e probabilmente tutto il volume del riflettore andrebbe sigillato altrimenti mantenere il tutto sempre pulito sarebbe un azzardo; i tubi sarebbero Tinox.
L’idea sarebbe quella di ottenere circa 6-8 metri cubi al giorno;
Alcuni anni fa mi ero messo in contatto con una nota ditta tedesca, non so' se posso metterne il nome, che prometteva un impianto del genere con 4-500 metri quadri di pannelli, il loro funzionava pero’ a circa 80 °C.
Problemi di costo portarono ad abbandonare l’idea.
Attualmente l’acqua giunge da lontano con delle cisterne, mentre il dissalatore funziona con un bruciatore ad olio pesante (combustibile navale).
I dati che leggo, 1.35 lt/metro quadro, sono desolanti, mi servirebbero oltre 4500 metri quadri di collettori...
Forse l’idea di autocostruire non è poi così buona.
Le uniche cose abbondanti dalle mie parti sono lo spazio, il sole, l’acqua salata ed i cactus.

[marcober]

secondo me cercare di concentrare l'entalpia nel tuo caso è errato...se hai spazio a costo zero e tecnologia basica a costo zero o quasi.. moltiplica gli spazi e fai evaporare acqua a T tipiche di una serra solare, condensando alla T dell'acqua di mare..insomma fatti delle serre solari dove il captatore è una piscina di film di plastico nero che allaghi con 1 cm di acqua di mare. ..la copertura un film di plastica trasparente...il condensatore è un tubo in cui scorre acqua i mare che gocciola su un canale di raccolta inclinato di avaquazione... una volta al giorno fai andare avanti e indietro un raschiatore trainato da 2 funi laterali, che tiene pulito il fondo della piscina dal sale che si deposita.
Probabilmente il sale aiuta il bilancio economico dell'operazione...

[fcattaneo]

I dati che leggo, 1.35 lt/metro quadro, sono desolanti, mi servirebbero oltre 4500 metri quadri di collettori...

I dati che ti ho indicato sono sul bilancio energetico e quindi rappresentano il MASSIMO ottenibile da un sistema ad orientamento fisso.. a prescindere dalla tecnologia usata.

Se trovi qualcuno che ti promette di piu' e' un venditore di fumo.. ce ne sono a bizzeffe.

Forse l’idea di autocostruire non è poi così buona.
Le uniche cose abbondanti dalle mie parti sono lo spazio, il sole, l’acqua salata ed i cactus.

Bhe.. anche l'usare olio combustibile non e' una buona idea ,perche non sara' sostenibile gia solo come costi nel futuro a medio termine.
Dipendere da olio combustibile vuole dire avere una previsione a breve di lasciare tutto.

Ciao,
F.