Discussione: aiuto per tesi di laurea, dimensionamento e bilancio impianto

Salve a tutti,
spero che la sessione sia giusta...
Vorrei porvi un quesito, per la tesi sto realizzando una serra e vorrei coprire parte di questa con pannelli fotovoltaici.

Per intenderci la superfice da occupare è di 25*3m, ovvero 77m^3,
orientata a sud e pendenza 30°.

Dato che la superfice in cui devo installarli è fissa.
per farmi quanche conto in tasca, sono andato a vedere quanti pannelli ci sarerebbo stati.
In base alle dimensioni, ho trovato dei pannelli da 1500*990mm, 205Kw, per cui dovrebbero starcene 50, e per cui produrre 10,25 kw/h.
E con un calcolo approsimativo ( produzione oraria*per l'eliofania media mensile) producono 23.500 Kw/anno.
E se stimo un costo di realizzazione, stando a quello che leggo in giro, di circa 4000€ al Kwh, dovrei spendere circa 45.000€.

Se quanto ho fatto fino qui è corretto, Ora vengo i miei dubbi:

Considerando di non mettere i pannelli, il mio consumo annuale è di 42.000Kw, che fatturati dall'Enel sono pari a circa 8.500€.
( per l'industria il costo unitario del kwh è 0,2008€, tasse e iva inclusa)

1)Installando il fotovoltaico, come pensato da me, il fatturato dall'Enel scende, perchè invece di 42.000Kw ne fattura 18.500 Kw(42000-23500), ovvero 3.715€.

2)Se ho capito lo scambio sul posto, il GSE mi da sempre una fisso di 0.44 € al Kwh prodotto, che lo consumi o lo cedo per cui, ogni anno mi da 10.120€ (23.500*0.44€.)
(non consideriamo che ora cambia il metodo di pagamento e quant'altro)

3)Dunque annualmente il mio bilancio è 10.120-3.715 = 6405€ che vuol dire che mi ripago l'impianto in 7 anni (45000/6405)

4) E poi per 13 anni ho un ricavato annuo di 6405€

Volevo sapere se i miei ragionamenti sono giusti?
grazie a chi mi risponde e scusate per il disturbo

dal risottone che hai fatto..capisco(spero) che non ti stia laureando né in Ing né in Ec e Com né in Architettura..in cosa?

Comunque ti rispondo IN MAIUSCOLO dentro il tuo testo per prarticità..

Originariamente inviata da enrico84

Per intenderci la superfice da occupare è di 25*3m, ovvero 77m^3, METRI CUBI ? MAH?


Dato che la superfice in cui devo installarli è fissa.
per farmi quanche conto in tasca, sono andato a vedere quanti pannelli ci sarerebbo stati.
In base alle dimensioni, ho trovato dei pannelli da 1500*990mm, 205Kw, per cui dovrebbero starcene 50, e per cui produrre 10,25 kw/h. QUESTA PRODUZIONE NON LA VEDRAI MAI, SE NON 15 MINUTI PER 2 VOLTE ALL'ANNO..QUANDO SI PARLA DI PANNELLI INSTALLATI SI RAGIONE DI POTENZA NON DI ENERGIA..QUINDI DICIAMO CHE INSTALLI 10,25 kWp.
INOLTRE VISTO IL CONSUMO ELEVATO DELLA SERRA TI CONVIENE (ECONOMICAMENTE) METERE IL MASSIMO DELLA POTENZA, AD ESEMPIO USANDO DEI PANNELLI DA 318 W 1559*1046 mm CHE TI PERMETTONO DI AVERE 48 PANNELLI E 15,26 KWP (+50%)
E con un calcolo approsimativo ( produzione oraria*per l'eliofania media mensile) producono 23.500 Kw/anno.
23.500/10,25=2290 KWh ANNO..MA MANCO IN AFRICA..VAI SUL PVGIS E FAI UNA SIMULAZIONE VERA.
E se stimo un costo di realizzazione, stando a quello che leggo in giro, di circa 4000€ al Kwh, ..E L'UNICA COSA ESATTA CHE DICI..LA FONTE E' BUONA


Considerando di non mettere i pannelli, il mio consumo annuale è di 42.000Kw, che fatturati dall'Enel sono pari a circa 8.500€.
( per l'industria il costo unitario del kwh è 0,2008€, tasse e iva inclusa)

1)Installando il fotovoltaico, come pensato da me, il fatturato dall'Enel scende, perchè invece di 42.000Kw ne fattura 18.500 Kw(42000-23500), ovvero 3.715€.
TI CONSIGLIO DI LEGGERTI COME FUNZIONA LO SSP..PRESUMO CHE IL CONSUMO DELLA SERRA SIA SOPRATTUTTO NOTTURNO E/O INVERNALE..NEI PERIODI DOVE IMPIANTO PRODUCE MENO O ZERO..IN PRATICA UTENTE COMPRA TUTTO QUELLO CHE MANCA DA FORNITORE ESTERNO E POI SCAMBIA QUANTO HA EVENTUALMENTE IMMESSO CON GSE..E' COMPLESSO..SOLO QUESTO VALE UNA TESI..CALCOLA CHE SE SPENDI 0,2..L'ENERGIA SCAMBIATA LA PUOI VALUTARE 0,14

2)Se ho capito lo scambio sul posto, il GSE mi da sempre una fisso di 0.44 € al Kwh prodotto, che lo consumi o lo cedo per cui, ogni anno mi da 10.120€ (23.500*0.44€.)
(non consideriamo che ora cambia il metodo di pagamento e quant'altro)
IL CONTRIBUTO 0,44 ( CHE VALE SOLO PER 2010) LO DA IL CONTO ENERGIA NON LO SSP.

3)Dunque annualmente il mio bilancio è 10.120-3.715 = 6405€ che vuol dire che mi ripago l'impianto in 7 anni (45000/6405)
NO..IL BILANCIO E':
CONTO ENERGIA + BOLLETTA ANTE FV-BOLLETTA POST FV+SSP
EQUIVALENTE A
CE+VALORE AUTOCONSUMO+ SSP


4) E poi per 13 anni ho un ricavato annuo di 6405€
METTI A POSTO PRODUZIONE ATTESA E FORMULE ECONOMICO E VEDI..AGGIUNGI COSTI GESTIONE, MANUTENZIONE, ASSICURAZIONE EVENTUYALE IMPATTO FISCALE.

E se stimo un costo di realizzazione, stando a quello che leggo in giro, di circa 4000€ al Kwh, ..E L'UNICA COSA ESATTA CHE DICI..LA FONTE E' BUONA

immagino in realtà si parli di KWp!

Originariamente inviata da IlDon

immagino in realtà si parli di KWp!

Uff! Grazie mille, in effetti era troppo bello fosse stato così facile, per essere vero...
Comunque non mi sto laurenado in nessuna delle lauree da te elencate, ma in biologia marina...

Ora vedo di riformulare il tutto in base alle tue dritte e poi porrò nuovamente al vostro esame le mie conclusioni.

Grazie ancora

Vabbè, una tesi mica si fa in una settimana! Comunque, fotovoltaico a parte, hai valutato anche un impianto solare termico?

Originariamente inviata da enrico84

Comunque non mi sto laurenado in nessuna delle lauree da te elencate, ma in biologia marina...

Ma di che tipo di serra si tratta ? Coltiverai mica alghe ?
Seriamente a cosa e' dovuto il consumo di 44.000 kWh/anno ?

ciao

Originariamente inviata da toninon

Ma di che tipo di serra si tratta ? Coltiverai mica alghe ?
Seriamente a cosa e' dovuto il consumo di 44.000 kWh/anno ?

ciao

Anche,
E' una serra per la riproduzione di organismi marini tropicali, pesci pagliaccio e coralli, ma sto cercado di rendere il tutto il può possibile sostenibile ed ecocompatibile.

Ma guarda, ci ho preso.

Pero' mica avrai intenzione di mantenere la temperatura con il puro riscaldamento elettrico con resistenze ?
Alternative sono le pompe di calore ed il solare termico. Quest'ultimo pero' non ti renderebbe quanto il fotovoltaico per cui mi sa' che non ti conviene.
Ma e' possibile curare l'isolamento degli acquari o devono restare trasparenti ?

ciao

Originariamente inviata da IlDon

Vabbè, una tesi mica si fa in una settimana! Comunque, fotovoltaico a parte, hai valutato anche un impianto solare termico?

No, no, ma ho anche la scadenza della consegna fra due settimane, non ho la presunzione di voler fare tutti la progettazione del fotovoltaico però volevo almeno buttare giù una bozza approssimativa.

Si, avevo pensato al solare.
Inizialmente volevo mettere due file di fotovoltaico e una di solare, ma poi dato che devo scaldare 55m^3 d'acqua a 25°, per tutto l'anno, con perdite di calore dell'ordine di 20-30 Kcal/h.
Il solare non ce l'avrebbe mai fatta.
E poi a riscaldare ci sono anche altri modi ecocompatibili, ad esempio caldaia a pellet e biocombustibili,mentre per l'elettricità no.

No no il riscladamento non lo faccio con l'elettrico... ho anche pensato a pompe di calore, ma alla fine non mi conviene, spenderei quanto il pellet, ma con una investimento di almeno il doppio.

per inciso pompa di calore aria acqua, altre pompe tipo acqua acqua o geotermiche non le ho considerata.

Originariamente inviata da enrico84

Si, avevo pensato al solare.
Inizialmente volevo mettere due file di fotovoltaico e una di solare, ma poi dato che devo scaldare 55m^3 d'acqua a 25°, per tutto l'anno, con perdite di calore dell'ordine di 20-30 Kcal/h.
Il solare non ce l'avrebbe mai fatta.

Forse volevi dire 20-30 Mcal/h, che pero' vorrebbe dire perdere 1 grado ogni 2 ore, mi sembra davvero tanto.

Fermo restando il discorso sugli incentivi, che fa' preferire il FV.
Questa e' un'applicazione praticamente ideale per il solare termico, grande quantita' di calore a bassa temperatura. Potresti prevedere l'integrazione con pompe di calore di dimensioni (e costo) ridotte o caldaia naturalmente, il risparmio in combustibile sarebbe notevole. Non potresti collocare i pannelli termici a terra, fianco alla serra o simile ?

Quindi i 42.000 kWh/anno servono per pompaggi, illuminazione, etc... ?

ciao

Allora mi sa che ho fatto dei gran casino e non poca confusione...
risistemo le idee e vi aggionro decentemente.

inizialmente parlavi di serra...se fai una costruzione vetrata con dentro una vasca trasparente..mi sa che in estate la dovrai quasi raffreddare per tenerla a 25 gradi..io ne ho una piovana interrata e mi sale anche a 23...quindi altra energia necessaria.
Comunque considera bene il tutto sapendo che il FV cattura il 13-19 % del'energia che riceve dal sole..il solare termico il 75-80% (anche oltre se la t di esercizio è 25 gradi).
E l'investimento è decisamente piu basso.
Esistono varie tecnologie..da usare in base alla latitudine..quale?
Però il FV fa "cassa"..forse la soluzione migliore è averle entrambe dimensionate in modo corretto..termico per fare tutto il necessario tranne i 3 mesi piu freddi..e il resto FV a riempimento.
M

Allora, cerco di spiegarmi alla meno peggio:
Come ormai avrete capito devo progettare una serra per la produzione di pesci ornamentali.

La serra in questione ha queste dimensioni:
25*12 metri
300m^2 di superficie e un
volume 870m^3
dentro sono presenti 3 vasche in vetroresina da 13000 litri in vetroresina e svariari acquari.
In totale di 55000 litri di acqua.
La copertura è di 555m^2 con un coeficente di conducibilità di 2W/(m^2°C).

Pensavo di ipotizzare di mantenere l'acqua a 25° e l'aria della a 20°.
Così facendo dovrei avere una dispersione verso l'esterno di 47600 kcal all'anno.
ma non quantifico la dispersione di calore dalle vasche verso l'aria della serra e non ho idea di come fare.
( se qualcuno sa consigliarmi come fare, sono ovviamnte ben disposto ad ascoltarlo e offrirgli un paio di birre).

Per cui ho pensato alla situazione peggiore possibile,
serra a 25 °e così elimino i problemi di considerare la dispersione dalle vasce.
Con tale ipotesi dovrei avere una dispersione dalla copertura e dal suolo di 98000 kW(84500 kcal).

Ora per il dimensionamento della macchina termic, ho considerando la dispersione oraria, alla temperatura minore mai registrata in zona (-6.5°) e ottenuto 37 Kw(33 Kcal).
Per cui la macchina termica dovrò avere questa resa e ho optato per una caldaia a pellet.

Pompa di calore, ho provato a ipotizzarla, ma troppo cara e i consumi, sono glie stessi del pellets.

Pannelli solari, non so da dove inziare, ho provato su enel.si, ma venivano uno sproposito di m^2.

So che così facendo non considero gli apporti gratuti da sole e ho una dispersione pazzesca, ma non so come quantificarli e almeno so che più di questo non potrò consumare.

consumi elettrici li ho stimati sui consumi massimi orari( quasi tutto acceso) e ho ottenuto un valore di 16kW.
Per quantificare i consumi ho moltiplicato i consumi dell'attrezzatura, per le ore di attività all'anno anno e ho un consumo di 28037 kW.
(è minore dalla mia stima precedente, ma mi sono accorto avevo sbagliato prima)

Ora devo pensare all'approvvigionamento elettrico.
Costo da Enel lo so,. 28037*0.2008€ = 5630€

Il fotovoltaico invece è materia oscura per me.
Ho preso in considerazione il consiglio di marcober per cui 48 pannelli da 318 Wp, totale kWp 15.26.
E ho simulato su enel.si un impianto con la stessa resa, anche se pannelli diversi.

RISULTATI DELLA SIMULAZIONE
POTENZA NOMINALE 15,26 [kWp]
AREA ATTIVA 124,07 [m2]
ENERGIA ANNUA PRODUCIBILE 17.000 [kWh/anno]
TARIFFA INCENTIVANTE 0,404 [€/kWh]
COSTO TOTALE IMPIANTO (IVA esclusa) 56.462,00 [€]
COSTO MANUTENZIONE ANNUO (IVA esclusa) 564,62 [€]
TEMPO DI RITORNO 8 [anni]
CO2 NON IMMESSA IN ATMOSFERA 9.350 [Kg/anno]
INTROITO MEDIO DA CONTO ENERGIA 7.000 [€/anno]
RISPARMIO ENERGETICO ANNUO 2.520 [€/anno]
TEMPO DI RITORNO (ATTUALIZZATO) 10 [anni]
VALORE MEDIO DEL FLUSSO DI CASSA 6.900 [€/anno]
VALORE ATTUALE NETTO DEL PROGETTO 43.200,00 [€]
TASSO INTERNO DI RENDIMENTO 10,07 [%]

Se ho capito bene, 4500€ al kWp, ovvero 69.000€ di investimento iniziale.

Per cil bilancio

CE : 7000 €
ante FV: 5630 €
post FV: 3110 €
SSP: 0 ? consumo più di quello che produco... 28000 contro 17000
altri costi:
manutenzione 1%,690€
assicurazione 300€

CE - condumi - altri
7000 - 2520 -690-300 = 3490 €

Tempo di ammortizzazione costo impianto/bilanco ovvero 19.77 anni.

è più credibile ora?

se ho sbaglio ci rinuncio, e mi metto ad allevare cricet.

Così produco energia elettrica con le loro giostrine.

Tralascio il discorso del solare termico, che potrebbe comunque essere interessante..dipende anche da dove sei..c'è l'hai detto?

Scambio termico 2W..è proprio vetraccio..i bassoemissivi sono 1-1,1..con telaio magari 1,3.. il soffitto e il pavimento lo devi coibentare molto meglio di 1..diciamo 0,1 visto che avrai un sacco di vapor in giro e devi cercare di non condensare da nessuna parte..quindi il fabbisogno potrebbe essere la metà.
A questo punto potrebbe rientare in gioco la pompa di calore e il solare termico, accoppiati..vedi tu.

Per FV, prendo per buoni i tuoi dati non sapendo dove sei.
Però se non metti solare termico ti conviene fare piu FV..su tetto piatto da 300 m2 potresti forse mettere quasi 30 kw..che al Nord Italia possono fare anche 36.000 kwh anno (ma ho impressione che tu sia al Sud..meglio).
Se riesci a autoconsumare il 50% del tuo fabbisogno, diciamo 14.000 kwh..i conti sono piu o meno:

14.000 euro di CE
+ 5600 bolletta ante
- 2800 bolleta post
+ 2000 contributo SSP
+ 500 euro vendita esubero
- 1000 spese gestione
UTILE ANNO 18.300
Investimento 120.000 (iva esclusa ma iva la recuperi)
Rientro in 6,5 salvo interessi passivi
Utile lordo in 20 anni 246.000
All'anno 12300..netto 8.000..dovresti pagare il pellet e la caldaia..e gli interessi passivi..

Per la tesi è ok..se lo vuoi fare vedi che nel 2011 gli incentivi calano..

marco

Originariamente inviata da enrico84

se ho sbaglio ci rinuncio, e mi metto ad allevare cricet.

Così produco energia elettrica con le loro giostrine.

Approfondiamo questo progetto alternativo dei criceti .

Scherzo !

Il tuo e' un progetto grosso e credo che il tuo obiettivo primario sia piu' che altro presentare una tesi che non abbia errori grossolani ma senza presumere di spaccare il capello in quattro.

Prima cosa ti consiglio di valutare meglio il consumo elettrico medio, naturalmente tutti quei Watt puoi sottrarli dal riscaldamento attivo.

A proposito, ma d'estate non servira' un sistema di raffreddamento ? Quali sono le temperature accettabili per l'acqua ?

Anche per il calcolo del consumo termico non puoi approssimare con i valori massimi (come hai fatto per la potenza). Il calcolo e' rilevante per i costi di combustibile.

Per il calcolo del bilancio termico la cosa e' delicata, ci vorrebbe un esperto in questi problemi, magari puoi postare in una delle altre sezioni del forum, il problema e' intrigante e probabilmente qualcuno ti dara' pareri piu' esperti.

A me sembra che lo scambio termico attraverso il vetro debba essere calcolato considerando anche lo scambio termico per conduzione/convezione dell'aria, ma non sono esperto.

ciao

Si scusate sono il Liguria vicino a Genova, 3300-3600 Kwh/m^2

Il valore di conduzione è quello di un triplostrato di un film di ETFE, per intenderci il materiale con cui hanno costruito il watercube delle olimpiadi di Pechino, che a quanto leggevo in giro ha caratteristiche migliori del vetro...

La convezione dovrebbe essere data dal ricircolo dell'aria, ma nei periodi freddi non ricircolo mai l'aria, al massimo la deumidifico con un deumidificatore.

La temperatura massima a cui posso tenere l'acqua è di 28-29°.
pensavo che nei periodi caldi, di mantenere aperta la serra e far circolare l'aria per che non si surriscaldi troppo, e magari all'occorrenza alzare dei teli per ridurre il calore in ingresso per irraggiamento.
In ogni caso se dovrò refrigerare, pensavo di scambiare il calore in eccesso con dei serbatori interrati da 10.000 litri che sono interrati fuori dalla serra.
Che da cosa ho letto in giro dovrebbero mantenere l'acqua in estate a 18°.

Non posso usare tutti e 300m^2 di superfice,
2/3 della serra devono rimanere illuminati, e per come ho pensato al serra la mia superfice disponibile su cui posso metterli è di soli 77m^2,.
E anche vero che potrei però sempre metterli a terra ...

Originariamente inviata da enrico84

La convezione dovrebbe essere data dal ricircolo dell'aria, ma nei periodi freddi non ricircolo mai l'aria, al massimo la deumidifico con un deumidificatore.

Lo scambio termico tra una superficie e l'aria e' fortemente condizionato dal flusso d'aria, se l'aria e' ferma e' praticamente un isolante. Ma se ci sono grossi sbalzi termici tra la superficie solida e l'aria (come nel caso di un vetro di una serra) si crea un notevole flusso d'aria spontaneo e il calore trasmesso alla parete di vetro aumenta.

Originariamente inviata da enrico84

La temperatura massima a cui posso tenere l'acqua è di 28-29°.
pensavo che nei periodi caldi, di mantenere aperta la serra e far circolare l'aria per che non si surriscaldi troppo, e magari all'occorrenza alzare dei teli per ridurre il calore in ingresso per irraggiamento.

Questo mi ricorda che nel bilancio termico devi includere l'irraggiamento diretto, che credo sia una componente notevole.

Originariamente inviata da enrico84

In ogni caso se dovrò refrigerare, pensavo di scambiare il calore in eccesso con dei serbatori interrati da 10.000 litri che sono interrati fuori dalla serra.
Che da cosa ho letto in giro dovrebbero mantenere l'acqua in estate a 18°.

Le temperature interne potrebbero essere notevoli, un sistema potrebbe essere disperdere piu' possibile di notte per bilanciare le temperature diurne.
Un serbatoio da 10.000 litri ha un basso fattore di dispersione, se continui a caricarci calore tutti i giorni in breve non puo' piu' assorbirne. Piu' adatta una rete di tubi sotterranei come per i sistemi geotermici. Ma essenziale anche qui e' valutare il bilancio termico.
Forse la pompa di calore puo' essere utile anche qui, ma un buon bilanciamento del sistema e' ancora piu' importante.

ciao

[QUOTE=enrico84;119099525]Il valore di conduzione è quello di un triplostrato di un film di ETFE, per intenderci il materiale con cui hanno costruito il watercube delle olimpiadi di Pechino, che a quanto leggevo in giro ha caratteristiche migliori del vetro...
QUOTE]

Sarà la scelta giusta per una serra..perchè economico e leggero (e quindi puoi fare strutture sotto più economiche) ma se disperde 2 non è a livello di un buon doppio vetro bassoemissivo..però se costa poco..

Guarda che per arrivare a 2 sarà doppio, con inìtercapedine d'aria a cuscino..significa che dopo non lo muovi come un telo per ventilare la serra..occhio!..

Vasche 10 mcubi interrate..lascia perdere..io ne ho una da 35 mcubi e non scambia un tubo..in estate con la piovana va a 23 gradi e anche se poi non liove per 1 mese non si abbassa se non di 1 grado..non scambia un tubo... in inverno lentamente torna a 13..se la scaldi (per raffreddare) dopo qualche ora l'hai alla T dei pesciolini.. unica utilità, recupero piovana.

Comuqnue se sei a Genova e calcolando gli apporti solari..secondo mei hai sovrastimato di molto le necessità termiche...il che rende sempre piu interessante il solare termico e la PCD+FV

Per FV calcola opure di fare 1250 Kwe per ogni Kw installato.

Anzi, in Fiera a Verona avevo visto pannelli FV su vetro di una ditta italiana..molto belli..secondo me ti conviene fare la serra con quelli e aumentare la potenza al massimo..ricorda che il FV produce utili (probabilmente con un buon progetto piu utile della vendita dei pesciolini..)
Cerca Floriade su google..


Marco

Ma la serra deve intendersi in senso tradizionale? ovvero una struttura basata sul vetro con un buon livello di trasparenza? Perchè nel qual caso dovresti utilizzare dei moduli vetro-vetro che comporterebbero altri dati. Ad. es i poly 300 della sc***t,fra i migliori sul mercato nel genere, hanno dimensioni di 1685 mm ±3 mm / 1313 mm ±3 mm / 50 mm ±1 mm e quindi sui tuoi 70m2 di superficie riusciresti a piazzarne ca.34 ritornando ai 10,2kWp di cui all'inizio (stando abbastanza larghi...). Anche il peso è il doppio di pannelli tradizionali..

Perche solo 70 metro 2? se il pannelo è trasparente usi tutto il tetto e forse anche la facciata a SUD..quindi 300 metri o 350..
Serra in Olanda 28.000 m2
Copertura integrale tetto. 20.000 pannelli 2,3 mega

Originariamente inviata da marcober

Perche solo 70 metro 2? se il pannelo è trasparente usi tutto il tetto e forse anche la facciata a SUD..quindi 300 metri o 350..
Serra in Olanda 28.000 m2
Copertura integrale tetto. 20.000 pannelli 2,3 mega

Forse la facciata Sud? io spero usi la facciata sud, sennò andiamo male!...la superficia data a inizio post è di 25*3 a Sud, il che implica che l'altra sia a Nord (duh)
Il fatto che i pannelli siano trasparenti non c'entra niente con l'orientamento, sono comunque dei moduli cristallini e quindi non li vai di sicuro a mettere a Nord....(dove tra l'altro non metterei neanche dell'amorfo....)