Discussione: parabola o pannello?

un'informazione semplice per cominciare la costruzione di un pannello solare.... che differenza c'è in termini di resa tra una parabola ed un pannello termico (presupponendo pari superice ed esposizione ottimale rispetto al sole)?
Che temperatura massima può raggiungere un pannello termico (senza serbatoio di accumulo),? tenendo conto con parabola -o- pannello termico con la stessa quantità di liquido quale raggiunge le temperaure max superiori?

1.- La quantità di radiazione solare e quindi di energia termica incidente su un collettore piano di 1 metro quadro è esattamente identica a quella catturata da una parabola di identica superficie, con orientamento e inclinazione uguali;
2.- la temperatura che può raggiungere una quantità d'acqua di 50 litri collegata ad un pannello solare piano a CN e inserendo nel fuoco della parabola, in pratica nell'illuminatore, un raccoglitore con un fluido termodinamico che scambi attraverso una serpentina con un serbatoio da 50 litri a CN è uguale;
3.- le cose cambiano se la parabola viene motorizzata, per seguire istantaneamente il percorso solare, in quanto la stessa sarà in grado di captare il massimo dell'irradianza disponibile al suolo.

A mio parere il costo di un sistema parabolico motorizzato sui due assi ed il guadagno relativo non giustifica la spesa.
Avevo letto tempo fa di un concentratore solare a spirale:
http://energierinnovabili.forumcommunity.net/?t=7525374
ma non si hanno notizie.

Ritengo più fattibile un mono asse, in pratica un semicilindro parabolico con un tubo sottovuoto nel fuoco della parabola con la possibilità di variare l'inclinazione con un semplice sistema elettromeccanico.

ciao

Piu' in generale si usa un pannello piano (o sottovuoto) nei casi in cui non vi sia necessita' di temperature troppo elevate; per ACS quindi 50 o 60 gradi non e' assolutamente conveniente utilizzare una parabola che puo' agevolmente generare 200 gradi con pero' tutte le complicazioni dell'inseguimento del fuoco...

Tuttavia come giustamente sottolineato da dotting l'energia utile resta invariata , funzione solo della superficie del collettore

ciao
Eddy

buon anno

dotting Inviato il: 30/12/2007, 09:01
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1.- La quantità di radiazione solare e quindi di energia termica incidente su un collettore piano di 1 metro quadro è esattamente identica a quella catturata da una parabola di identica superficie, con orientamento e inclinazione uguali;
2.- la temperatura che può raggiungere una quantità d'acqua di 50 litri collegata ad un pannello solare piano a CN e inserendo nel fuoco della parabola, in pratica nell'illuminatore, un raccoglitore con un fluido termodinamico che scambi attraverso una serpentina con un serbatoio da 50 litri a CN è uguale;
3.- le cose cambiano se la parabola viene motorizzata, per seguire istantaneamente il percorso solare, in quanto la stessa sarà in grado di captare il massimo dell'irradianza disponibile al suolo.

A mio parere il costo di un sistema parabolico motorizzato sui due assi ed il guadagno relativo non giustifica la spesa.
Avevo letto tempo fa di un concentratore solare a spirale:
http://energierinnovabili.forumcommunity.net/?t=7525374
ma non si hanno notizie.

Ritengo più fattibile un mono asse, in pratica un semicilindro parabolico con un tubo sottovuoto nel fuoco della parabola con la possibilità di variare l'inclinazione con un semplice sistema elettromeccanico.

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mi riferivo ad un sistema parabolico mono asse.

in particolare io non mi riferivo a sistemi dotati serbatoio, dove la capacità termica risulta elevata rispetto alla quantità di energia irradiata, ma ad un sistema chiuso, semlicemente pannello o parabola atto a riscaldare l'acqua al suo interno fino all'ebollizione, per poi utilizzarne il calore latente di condensazione su di una piastra.

In altre parole un pannello termico, senza un serbatoio termico affiancato, che temperature massime può raggiungere?
può mandare agevolmente in ebollizione dell'acqua oppure le perdite per dissipazione ed irraggiamento IR sono tali da rendere la cosa svantaggiosa...?

Dicono che un tale tanto tempo fa con delle parabole ci bruciasse le navi a qualche chilometro di distanza.
In tempi più recenti dicono che si raggiungano su un bollitore posto nel fuoco di una parabola temperature di 400°C.
Quel tale più recente si chiama Rubia.

CITAZIONE (dotting @ 31/12/2007, 07:33)

Dicono che un tale tanto tempo fa con delle parabole ci bruciasse le navi a qualche chilometro di distanza.
In tempi più recenti dicono che si raggiungano su un bollitore posto nel fuoco di una parabola temperature di 400°C.
Quel tale più recente si chiama Rubia.

In questo forum da qualche parte ci sono dei link ad un sito che vende una cucina da campeggio a parabola che riesce a fare bollire l'acqua in una pentola utilizzando solamente i raggi solari.

Mi ricordo di avere visto uno in funzione in una fiera nella reppublica sudafricana circa 30 anni fa.

Non c'è bisogno di andare molto lontano:
http://www.progettomeg.it/cucsolare.htm
Se poi uno vuol fare qualche calcolo serio:
http://digilander.libero.it/giannicrovatto/f-calcol.htm

mi hanno gia soffiato l'idea...
http://digilander.libero.it/digitalrino/co...%20parabola.htm

secondo voi è una valida soluzione, ottenere calore ad alta T "VAPRE", sfruttarlo con stirling x produrre elettricità, e sfruttare il calore ceduto per accumulo in serbatoio termico?
che rese in termini di elttricità si possono avere?
visto che anche il calore dissipato dallo stirling viene recuperato, dovrebbe essere una soluzione ad altissima resa energetica o è più da considerarsi una perdità di tempo?

Ho fatto il prototipo della paraboòa (850*680 mm) abbastanza semplice, spero sia funzionale.....

Per collegare un piccolo motorino ( non sò ancora cosa...) avrei intenzione di immettere un tubo sotto vuoto contenente acqua per circa metà della sezione , per utilizzare poi il calore latente di condensazione in una testata...

con una parabola di dimensioni cosi ridotte cosa potrei applicare?
se non bado errato l'irraggiamento dovrebbe essere intorno ai 600 w /m2 quindi 0,85*0,68*600= 350 watt teorici ..


http://image.forumcommunity.it/1/9/0/6/4/5/1/1199917326.jpg

Attached Image

CITAZIONE (follenergia @ 31/12/2007, 18:10)

mi hanno gia soffiato l'idea...
http://digilander.libero.it/digitalrino/co...%20parabola.htm

secondo voi è una valida soluzione, ottenere calore ad alta T "VAPRE", sfruttarlo con stirling x produrre elettricità, e sfruttare il calore ceduto per accumulo in serbatoio termico?
che rese in termini di elttricità si possono avere?
visto che anche il calore dissipato dallo stirling viene recuperato, dovrebbe essere una soluzione ad altissima resa energetica o è più da considerarsi una perdità di tempo?

Mi cito.
Come scrivevo in questo post,

http://energierinnovabili.forumcommunity.n...stpost#lastp ost

studi condotti su di un ciclo Rankine, che è a vapore, mentre il motore Stirling è un ciclo Carnot ad aria, per dimensioni di 12-20 m^2 di superficie captante di pannelli piani, presenta rendimenti attorno al 12%, per temperature in uscita di 70-80°C.
Se vai sul sito dell'ENEA, trovi indicazioni per rendimenti e dati caratteristici di cicli a vapore ad alta temperatura.

Nel sito enea non ho trovato niente..

nel forum allegato ho visto gli stirling solari, credo che comunque debbano avere una resa inferiore rispetto a quello che intendo fare, in quanto utililzzerei acqua fredda per il raffreddamento della camera fredda, con uno scambiatore a liquido piu efficente di uno scambiatore ad aria che manterrebbe la temperatura finale piu bassa.

un'efficenza del 12% sembra un po pochino (40Watt) credevo di arriare intorno ai 60-70 w. pazienza, è solo un modellino.

stavo pensando oggi alla possibilità di applicare , anzichè un motore stirling, una striscia di celle fotovoltaiche (+o- 5 cm) lungo l'asse del fuoco (o meglio ad una distanza tale per cui il cono di luce è largo quanto la cella, cosi facendo concentrerei 66 cm di luce in 5 cm (13 soli) risparmiando in termini di numero di celle ed in costo, rispetto ad un pannello fotovoltaico di analoga superficie.

l'unica remora è la possibilita che le celle fotovoltaiche possano subire un certo "Stress", e che , con luce e calore concentrati non funzionino a dovere che ne pensate,?

Se dovessi mettere uno stirling che tipo di configurazione sarebbe congegnale con un sistema cosi costruito?

CITAZIONE (follenergia @ 10/1/2008, 22:08)

Nel sito enea non ho trovato niente..

nel forum allegato ho visto gli stirling solari, credo che comunque debbano avere una resa inferiore rispetto a quello che intendo fare, in quanto utililzzerei acqua fredda per il raffreddamento della camera fredda, con uno scambiatore a liquido piu efficente di uno scambiatore ad aria che manterrebbe la temperatura finale piu bassa.

un'efficenza del 12% sembra un po pochino (40Watt) credevo di arriare intorno ai 60-70 w. pazienza, è solo un modellino.

stavo pensando oggi alla possibilità di applicare , anzichè un motore stirling, una striscia di celle fotovoltaiche (+o- 5 cm) lungo l'asse del fuoco (o meglio ad una distanza tale per cui il cono di luce è largo quanto la cella, cosi facendo concentrerei 66 cm di luce in 5 cm (13 soli) risparmiando in termini di numero di celle ed in costo, rispetto ad un pannello fotovoltaico di analoga superficie.

l'unica remora è la possibilita che le celle fotovoltaiche possano subire un certo "Stress", e che , con luce e calore concentrati non funzionino a dovere che ne pensate,?

Se dovessi mettere uno stirling che tipo di configurazione sarebbe congegnale con un sistema cosi costruito?

Ecco il link all'ENEA
http://www.enea.it/com/solar/index.html

Ti faccio notare che quel rendimento è stato ottenuto da un gruppo di ricerca universitario che si appoggiava ad una grande industria di elettrodomestici, e che il motore utilizzante il fluido è stato ottimizzato per quello specifico impiego. Qualunque soluzione hobbistica od artigianale rischia di fornire rendimenti irrisori.

Difatti, il teorema di Carnot afferma:
""Il rendimento di una macchina termica ideale è sempre minore di 1, ed è uguale al rapporto fra la differenza di temperatura assoluta alla sorgente e del refrigerante, e la temperatura assoluta della sorgente."

Cioè:

r = (T° - t°) / T°

dove T° è la temperatura assoluta in gradi Kelvin in uscita dall'evaporatore (sorgente calda)
e t° è la temperatura assoluta in gradi Kelvin del condensatore (sorgente fredda)

Per esemplificare:
T° = 80
t° = 20°

r = ((273+80)-(273+20))/(273+80) = 0,17 = 17% Rendimento termodinamico ideale

Questo rendimento non è però il rendimento finale, bensì quello termodinamico ideale, mentre per ottenere il rendimento finale occorre " sottrarre " le perdite termiche, meccaniche ed elettriche.


Da questo discende che per ottenere buoni rendimenti occorre disporre di grandi "delta" di temperatura, cioè di elevate temperature della sorgente calda, posto che quella fredda sia di poco superiore alla atmosferica o di falda, di fiume, ecc.

Per ipotesi, disponendo di una temperatura della sorgente calda di 200°C ottenibile con un sistema a concentrazione, si avrebbe:

r = ((273+200)-(273+20))/ (273+200) = 0,38 = 38%

Come si vede, c'è differenza...



Edited by Wilmorel - 15/1/2008, 10:10

Per Follenergia

Quarda questo documento:

http://www.redrok.com/NewtonSolarSteamManuscript.pdf