Un impianto solare a ciclo annuale

[Archangel]

Sembra banale, ma il sole c'è d'estate quando non serve, e d'inverno ce n'è poco e le giornate sono corte. La disgrazia dei pannelli solari.<br>Perchè allora non pensare a un sistema di accumulo del calore solare estivo, che lo conserva fino all'inverno ?<br>Ho da qualche parte un articolo degli anni '70 che descrive un impianto sperimentale dell'Euratom di Ispra, formato da una villetta monofamiliare e una grande piscina di qualche centinaio di m³ d'acqua.<br>D'estate il sole (non ricordo bene se battendo direttamente sul fondo annerito della vasca, che in fondo è un bel pannellone di parecchie decine di m², o su dei pannelli solari classici) scaldava l'acqua fino a una temperatura di 60°.<br>Poi d'inverno quest'acqua serviva a scaldare la casa con pannelli radianti (dove bastano temperature di 30°) e, quando l'acqua si era raffreddata a 30°, altro calore veniva succhiato da una pompa di calore (500 m³ d'acqua raffreddandosi da 30 a 20° danno ancora 5 milioni di kcal, quanto basta per mesi di riscaldamento, e in quelle condizioni la pompa di calore ha un'efficienza altissima).<br>Insomma tutto l'accrocchio funzionava benissimo consumando una miseria di kWh per il periodo di funzionamento della pompa di calore.<br><br>Mi sono anche fatto un programmino sul PC, ci ho messo dentro i dati sull'irraggiamento solare, le perdite di calore della vasca nel terreno e quelle (stimate) del pelo libero all'aria, ho fatto un po' di conti e mi sono convinto che una cosa del genere potrebbe funzionare, e costerebbe anche molto poco se come collettore si usasse la stessa vasca con il fondo annerito (coperta d'inverno). <br>Le perdite di calore si mangiano una buona met&agrave; del calore assorbito, ma l'altra met&agrave; che resta è utilizzabile.<br>L'incognita maggiore è quanto calore si perde dal pelo libero, per convezione e evaporazione. Non so se conviene usare una copertura trasparente perchè si coprirebbe di gocce di vapore condensato, ma uno strato di palline trasparenti di plastica galleggianti potrebbe funzionare. Che ne dite ?<br><br><span class="edit">Edited by Archangel - 15/2/2006, 19:01</span>

[claudiomenegatti]

Caro Archangel,<br>il calore può servire molto anche d’estate, pensa che i miei essiccatori solari, che producono aria calda, vanno a finire proprio nei paesi più caldi.<br>Un po’ come vendere i ghiaccioli al polo nord&#33;<br>Dalla mie parti, nella bassa padana, ci sono vecchie ville padronali dove è abbastanza comune trovare le “ghiacciaie”, collinette create appositamente in un boschetto, con una grotta in cui veniva stivata la neve d’inverno per utilizzarla fino alla fine dell’estate.<br>Depositi per accumulare calore sono gi&agrave; stati realizzati, per esempio con fosse piene di pietrisco con le pareti isolate termicamente, dove viene insuflata aria calda.<br>Il problema di questi depositi è dato dalle dimensioni notevoli, non è sempre possibile scavare un enorme vascone, magari sotto un edificio, per riempirlo di pietrisco, e poi ci sono numerosi problemi di altra natura.<br>Anche una piscina, se ben coibentata, potrebbe essere sfruttata, io la coprirei, piuttosto, con una metallina, hai presente quelle copertine riflettenti utilizzate nelle operazioni di pronto soccorso?<br>Consentono di riflettere l’infrarosso, molto meglio delle palline di plastica, che sarebbero sicuramente influenzate negativamente dalla radiazione notturna.<br>La vera rivoluzione si potrebbe compiere se si trovasse un sistema per concentrare il calore, senza spendere troppa energia, in modo da concentrare molto calore in spazi ridotti.<br><br><br><br>Ciao.<br>

Non si fa prima a mettere un serra sopra alla piscina cosi' ci si fa il bagno anche d'inverno? Inoltre si tengono le piante al caldo o si fa pagare il biglietto agli amici per la tintarella fuori stagione&#33;<br>Temo pero' che il calore non basti per tutta una stagione...<br><br>Claudio un sistema economico per concentrare i raggi solari in un unico punto sono le parabole e le puoi costruire con la metallina che suggerivi tu&#33; (prova a cercare mylar alluminizzato o metalizzato costo circa 5 euro a m2).<br>Il problema non e' concentrare molto calore in poco spazio il problema e' farcelo restare fermo li'&#33; C'e' qualche problema con l'entropia...

[Archangel]

<div align='center'><div class='QUOTE_top' align='left'><b>CITAZIONE</b> (claudiomenegatti @ 15/2/2006, 20:02)</div><div id='QUOTE' align='left'>Dalla mie parti, nella bassa padana, ci sono vecchie ville padronali dove è abbastanza comune trovare le “ghiacciaie”, collinette create appositamente in un boschetto, con una grotta in cui veniva stivata la neve d’inverno per utilizzarla fino alla fine dell’estate.<br></div></div><br>Sì, sapevo di queste, ma sapevo che la neve veniva messa in una cantina.<br><br><div align='center'><div class='QUOTE_top' align='left'><b>CITAZIONE</b> </div><div id='QUOTE' align='left'>Depositi per accumulare calore sono gi&agrave; stati realizzati, per esempio con fosse piene di pietrisco con le pareti isolate termicamente, dove viene insuflata aria calda.<br>Il problema di questi depositi è dato dalle dimensioni notevoli, non è sempre possibile scavare un enorme vascone, magari sotto un edificio, per riempirlo di pietrisco, e poi ci sono numerosi problemi di altra natura.</div></div><br><br>Sì, un altro sistema è stoccare il calore in letti di pietrisco, che più o meno sarebbero grandi come la vasca di cui parlavo. Lo svantaggio è che così l'aria calda dovrebbe venire fatta a parte con i pannelli solari, mentre una vasca può fungere lei stessa da collettore.<br><br><div align='center'><div class='QUOTE_top' align='left'><b>CITAZIONE</b> </div><div id='QUOTE' align='left'>Anche una piscina, se ben coibentata, potrebbe essere sfruttata, io la coprirei, piuttosto, con una metallina, hai presente quelle copertine riflettenti utilizzate nelle operazioni di pronto soccorso?<br>Consentono di riflettere l’infrarosso, molto meglio delle palline di plastica, che sarebbero sicuramente influenzate negativamente dalla radiazione notturna.</div></div><br>Benissimo la metallina, d'inverno. Ma d'estate il sole deve poter arrivare all'acqua e allora qualunque isolamento (sempre che si metta) deve lasciar passare i raggi del sole. Purtroppo l'isolamento sarebbe più freddo dell'acqua della vasca e si coprirebbe subito di gocce di condensa del'acqua evaporata.<br>Ma forse mettendo una copertura inclinata la condensa scorrerebbe via e lascerebbe passare i raggi solari.<br><br><div align='center'><div class='QUOTE_top' align='left'><b>CITAZIONE</b> </div><div id='QUOTE' align='left'>La vera rivoluzione si potrebbe compiere se si trovasse un sistema per concentrare il calore, senza spendere troppa energia, in modo da concentrare molto calore in spazi ridotti.</div></div><br>Non ho capito bene. Vorresti usare dei collettori curvi per scaldare di più l'acqua (o qualunque sistema di accumulo) e ridurre il volume della vasca ? Sì, se hai problemi di spazio, cioè non hai almeno 100 m² di giardino dove mettere la vasca. <br>Ad es. potresti riempire una buca di pietrisco e farla attraversare da aria surriscaldata creata dai collettori.<br>A parte l'aumento dei costi (specchi curvi, collettori, ventilatori etc) collettori e vasca ad alta temperatura disperderebbero il calore più rapidamente e la vasca andrebbe isolata molto bene (altri costi) per evitare di trovarsi a Gennaio senza caldo.<br><br><br><br><br><br><br><br>

In un'altra sezione del forum avevo proposto una soluzione simile sfruttando le vasche biologiche abbandonate. Credo che la discussione con Mets si trovi nella sezione geotermico / pompe di calore.

[caldodalmais]

<div align='center'><div class='QUOTE_top' align='left'><b>CITAZIONE</b> (Nove^3 @ 16/2/2006, 10:31)</div><div id='QUOTE' align='left'>In un'altra sezione del forum avevo proposto una soluzione simile sfruttando le vasche biologiche abbandonate. Credo che la discussione con Mets si trovi nella sezione geotermico / pompe di calore.</div></div><br>Mi sembra di ricordare che i laghi salati (molto salati&#33 hanno una capacita' notevole di trattenere il calore comportandosi come lenti e stratificando negli strati piu' profondi. Forse riempiendo una piscina di una soluzione salina satura si migliorerebbe la capacita' di accumulo.

[Archangel]

In realt&agrave; si tratta di laghi artificiali a forte gradiente di salinit&agrave;.
<br>L'acqua calda del fondo è più salina, quindi più densa degli strati soprastanti, nonostante sia più calda, e non tende a salire. Si crea allora uno strato caldo sul fondo che viene isolato dagli strati freddi soprastanti. Ma nel lungo tempo credo che, anche in assenza di moti convettivi, basti la conduzione per uniformare le temperature.
<br>E non è facile creare il gradiente salino, perchè basta un minimo di moti di convezione per rimescolare tutto.
<br>Comunque questa era una soluzione studiata dagli israeliani proprio per conservare il calore di vasche d'acqua riscaldate dal sole, come quella di cui parlavo io.
<br>
<br>Pensandoci bene per eliminare l'evaporazione dovrebbe bastare un sottile (e trasparente) velo d'olio sull'acqua. Poi le perdite per convezione all'aria si potrebbero limitare con una copertura trasparente (che ora non si appannerebbe più, perchè l'olio non evapora)<br><br><span class="edit">Edited by Archangel - 16/2/2006, 18:36</span>

Qui c'è un progetto per conservare il calore (e il freddo) prodotto sia dal sole che da pompe di calore per un lungo periodo,<br><a href='http://72.14.207.104/search?q=cache:k5MAMFDyMwMJ:www.robur.it/pag_tecnologia.jspdl%3D1%26id_sez%3D9%26id_pag%3D6 9+robur+olanda+pompa+di+calore&hl=en&ct=clnk&cd=2& client=opera' target='_blank'>http://72.14.207.104/search?q=cache:k5MAMF...=2&client=opera</a><br><br><div align='center'><div class='QUOTE_top' align='left'><b>CITAZIONE</b> </div><div id='QUOTE' align='left'>6. Immagazzinamento – Come temporaneo spazio di stoccaggio del calore in eccesso è utilizzato uno strato di sabbia principalmente costituito da acqua a circa 110 metri sotto la superficie terrestre. Questo strato di sabbia è chiamato acquifero. Il sistema di stoccaggio è composto da due pozzi scavati a 80 metri di distanza e da uno scambiatore di calore piatto. Nel periodo estivo l'eccesso di calore è trasferito all'acqua del pozzo caldo e quindi immagazzinato.Durante il periodo invernale il calore è estratto dal pozzo caldo (attraverso lo scambiatore di calore) e pompato nel pozzo freddo.</div></div>

[Archangel]

Molto interessante, grazie. Ma leggo anche che l'acqua calda stoccata nel sottosuolo è a 45° mentre per il riscaldamento sono necessari 60-70°. Cioè vengono utilizzati normali termosifoni mentre con pannelli radianti quei 45° sarebbero gi&agrave; sufficienti. Poco razionale direi.