Discussione: Schema solare termico

Buonasera,

da qualche tempo mi sto interessando al solare termico, per una casa in montagna a bassa quota ( 700m slm) siccome c'e' un bel tetto esposto a sud ( 35° di inclinazione ).
Le mie conoscienze di idraulica sono limitate , ho letto vari post sullo scaldabagno solare la cui realizzazione è semplice, pero' preferirei una soluzione con pannello solare ed un circolatore senza pero' usare la serpentina quindi la stessa acqua del pannello entra nel boiler e viene prelevata per l'uso domestico.
Il pannello solare potra' essere costituito dal serpentone nero oppure da un collettore che acquisterò,
Ho recuperato un boiler da 80 lt e documentandomi sul forum ho messo giù questo semplice schema:

schema_termico.JPG Al riscaldarsi dell'aqua il termostato fa avviare il circolatore, l'acqua calda entra nell'entrata del freddo del boiler e si preleva dal caldo per il riciclo. La valvola di non ritorno serve ad obbligare il prelievo dal boiler.
Puo' essere uno schema valido ?
Grazie per i Vs pareri

PS: mi rendo conto che l'impianto è per uso non invernale e nemmeno prevede l'utilizzo di un miscelatore nel caso si scaldi troppo l'acqua, penso ad un progetto abbastanza semplice per iniziare.

Ciao Galax.
Quello che presenti è uno schema di un sistema a carico automatico. Nel caso di rottura (per qualsiasi motivo) di un tratto di tubazione del circuito solare, come fai a garantire di non buttare via quintali di acqua dalla linea dell'acquedotto?

Hai già pensato a come risolvere il problema del congelamento dell'acqua nel pannello che porterebbe all'inevitabile rottura dello stesso?

Ai problemi che ti hanno posto Soleo e Atomax c'e' da aggiungere che se fai scorrere l'ACS nei tubi del pannello dopo 6 mesi potresti trovarlo intasato dal calcare , e' una cosa che non si fa' quella che scrivi .....

Certo l'impianto come ho precisato presenta inconvenienti, l'idea è di caricarlo non nei mesi freddi e di svuotarlo tutto. Vero è che il circuito nel pannello solare è in pressione, come fosse una tubatura normale dell'impianto idraulico. A parte questi 2 inconvenienti puo' stare in piedi un siffatto impianto?
O conviene andare subito su un impianto a circolazione separata quindi con scambiatore di calore/ liquido refrigerante ?

L'impianto dovrebbe funzionare (io inserirei qualche valvola di intercettazione qua e la ).
Tornando alla tua domanda, sinceramente separerei i 2 circuiti. L'inconveniente delle possibili rotture su un impianto fai-da-te, non sono da escludere, soprattutto nel caso di impianti solari termici che possono raggiungere temperature anche molto elevate.
I componenti più sollecitati termicamente, sono le saldature. Se non sono ben realizzate, rischiano di rompersi anche dopo poco tempo e, nel caso dello schema che hai proposto, essendo collegato direttamente all'acquedotto, rischi di non accorgerti di stare buttando via tantissima acqua.
Oltretutto, in una bella giornata di sole di luglio, se non prelevi l'acqua per un po' di tempo, rischi di mandare in ebollizione l'impianto.

ciao, io avevo pensato ad uno schema identico, tranne che per il ricircolatore (il boiler non dovrebbe mantenere l'acqua già riscaldata sempre calda, se isolato e coibentato a dovere?)

spider61

Ai problemi che ti hanno posto Soleo e Atomax c'e' da aggiungere che se fai scorrere l'ACS nei tubi del pannello dopo 6 mesi potresti trovarlo intasato dal calcare , e' una cosa che non si fa' quella che scrivi .....

Quelli "tradizionali" come funzionano?: scaldano un liquido sempre in circolo che poi scambia il calore nel boiler?
Sto per autocostruirmi un impianto del genere, ed effettivamente avevo pensato ad un impianto a "circuito chiuso" con tanto di antigelo( anche se la mia intenzione è quello di utilizzarlo solo in estate visto che in inverno uso il termocamino a tale scopo), spero a breve di postare un progettino, anche perché per come l'ho concepito non presenta rilevanti variazioni economiche, ne difficoltà tecniche di realizzazione:

Un pannello 1x3 mt, autocostruito con tubi in rame
Un boiler che ospiterà l'acqua dell'acquedotto con all'interno un radiatore, costruito con i medesimi tubi in rame
Una pompa che mantiene l'acqua in circolo (e questo è uno dei fattori di dubbio: non è che la pompa mi consuma piu di uno scaldabagno?): per ovviare a questo problema ho pensato di controllarla tramite un termostato situato nel boiler e l'altro all'uscita del pannnello, e farla girare solo se necessario e se il calore è sufficiente a scaldare il boiler.
Che ne pensate?

Originariamente inviata da bartx

Un pannello 1x3 mt, autocostruito con tubi in rame
Un boiler che ospiterà l'acqua dell'acquedotto con all'interno un radiatore, costruito con i medesimi tubi in rame
Una pompa che mantiene l'acqua in circolo (e questo è uno dei fattori di dubbio: non è che la pompa mi consuma piu di uno scaldabagno?): per ovviare a questo problema ho pensato di controllarla tramite un termostato situato nel boiler e l'altro all'uscita del pannnello, e farla girare solo se necessario e se il calore è sufficiente a scaldare il boiler.
Che ne pensate?

Che può funzionare sicuramente.
Posso comunque dirti che per costruire il pannello se ne vanno bei soldini e parecchio tempo, ma sicuramente ti costa meno di uno bello e fatto. Per lo scambiatore di calore all'interno del boiler, invece, c'è da usare parecchio rame e le difficoltà maggiori che si incontrano è l'inserimento della serpentina all'interno del boiler stesso.
La pompa consuma da 30Wh a 100Wh (in realtà è un circolatore, non una pompa) e deve essere comandata necessariamente da una centralina che la fa partire solo quando la temperatura del pannello è superiore a quella dell'acqua nel punto più basso del boiler. Di solito la pompa dovrebbe partire per temperature del pannello di circa 10°C superiori a quella del boiler.
Saluti

Bartx hai inventato l'impianto solare termico ....

A parte gli scherzi , hai scoperto come deve essere fatto un impianto

Per semplificare ti consiglierei di lasciar perdere la autocostruzione del pannello , trovi pannelli gia' fatti a 100euro/mq , il resto ti consiglio di leggere le varie discussioni che ci sono nel fai te , troverai tanti consigli e idee e realizzazioni gia' fatte....

Originariamente inviata da atomax

Che può funzionare sicuramente.
Posso comunque dirti che per costruire il pannello se ne vanno bei soldini e parecchio tempo, ma sicuramente ti costa meno di uno bello e fatto. Per lo scambiatore di calore all'interno del boiler, invece, c'è da usare parecchio rame e le difficoltà maggiori che si incontrano è l'inserimento della serpentina all'interno del boiler stesso.
La pompa consuma da 30Wh a 100Wh (in realtà è un circolatore, non una pompa) e deve essere comandata necessariamente da una centralina che la fa partire solo quando la temperatura del pannello è superiore a quella dell'acqua nel punto più basso del boiler. Di solito la pompa dovrebbe partire per temperature del pannello di circa 10°C superiori a quella del boiler.
Saluti

In effetti l'idea di autocostruirmelo mi è venuta perchè ho già l'occorrente gratis:
Ho rifatto l'impianto di riscaldamento e mi sono avanzate diverse decine di metri di rame da 20mm, con cui vorrei costruirmi i 2 radiatori.
Ho le lamiere e l'occorrente per tutta la carpenteria
Ho già il serbatoio e l'occorrente per coibentarlo

spider61
avendo il materiale a disposizione ho cominciato a pensare a quale sarebbe stata la soluzione migliore e mi è venuta in mente quella sopra descritta(ho abbastanza dimestichezza con i circuiti idraulici e di raffreddamento per grosse macchine). Così ho cominciato la progettazione e l'analisi dei costi:
Dovrò comprare solo il circolatore ed i 2 termostati, per il resto ho tutto in casa, sono attrezzato per eseguire un lavoro ad opera d'arte e ho stimato che per 2 ore al giorno, in un mese lo finisco. Ho previsto anche un piccolo pannello di controllo e monitoraggio, in modo da avere sott'occhio le temperature dei termostati e potere accendere/spegnere l'impianto da remoto. Mi preoccuperò di farvi avere i progetti, l'elenco dei componenti e le foto dell'impianto in corso d'opera e finito

Ricordati che non hai bisogno di 2 termostati ma di un termostato differenziale o una centralina dedicata ....

adesso non so quanto costa un termostato differenziale con apposita centralina e nemmeno so dove comprarlo

ho pensato a 2 termostati da scaldabagno, collegati ad una centralina autocostruita:
i 2 termostati eccitano 2 relè, un terzo relè comanda la pompa
il relè di alimentazione viene eccitato se il relè comandato dal termostato boiler è aperto (non eccitato) a mezzo del contatto nc e se quello quello comandato dal termostato del pannello è chiuso (eccitato) passando per il contatto no.

E' uno schema semplice, funzionale ed economico, tra termostati e relè spendo 15 euro in tutto(ed i relè non devo nemmeno comprarli ne ho molti che non uso)

Non ci siamo ! devi capire perche' si usa un termostato differenziale , 2 termostati non faranno mai lo stesso....

Devi attaccare la pompa a una differenza tra le due T quella dell'accumulo e quella del pannello e lo fa' solo il differenziale, altrimenti cosa lo hanno inventato a fare ?!

Adesso capisco
Dove si trova un differenziale del genere? mi sapete indicare anche il prezzo indicativo?
è una sonda o un semplice termostato a contatto? ovvero, serve un plc o un apposito strumento per "leggere le temperature"?.
Alcune domande tecniche sui radiatori:
Di quanti mt di serpentina ho bisogno per scaldare 400 lt d'acqua(in famiglia siamo in 7, bastano 400lt per 7-8 docce)?
Nel pannello 1mt x 3 quanti ne metto? avevo pensato ad 1 tubo di un metro ogni 10 cm, quindi in totale 30 pezzi da 1 mt, collegati alle estremità a 2 tubi di 3mt otturati da un lato, da uno dei quali l'acqua entra, e dall'altro esce.

Originariamente inviata da bartx

Dove si trova un differenziale del genere?

Costruzioni termostato differenziale (era centralina solare)

Originariamente inviata da bartx

Alcune domande tecniche sui radiatori:
Di quanti mt di serpentina ho bisogno per scaldare 400 lt d'acqua(in famiglia siamo in 7, bastano 400lt per 7-8 docce)?

Cosa intendi per serpentina? Lo scambiatore di calore che dovresti inserire nel boiler, oppure il pannello?
Nel pannello, di solito c'è un tubo (detto capillare) circa ogni 10cm. Il diametro dei tubi capillari, solitamente varia tra gli 8mm e i 10mm. I collettori, invece, hanno un diametro che va dai 18mm ai 22mm.
Tra un capillare e l'altro devi mettere una piastra captante e verniciarla con una vernice nero opaco ad alta temperatura (è quella che assorbe la radiazione solare, non tanto i tubi) e occorre saldare queste piastre (di solito sono di rame da 2/10 mm o più) ai capillari stessi. Questa è la procedura più laboriosa che porta via il maggior tempo nella realizzazione del pannello (almeno per me è stato così...)
Ti consiglio ti portare fuori dal pannello tutte e due le estremità dei tubi collettori. In questo modo puoi otturarli dall'esterno ma se un domani vuoi collegare altri pannelli in parallelo puoi semplicemente rimuovere i tappi e usare dei raccordi a bi-cono. Nel caso usi un unico pannello, l'acqua dovrebbe entrare nel tubo in basso a sinistra (o a destra) e uscire dal tubo in alto a destra (o a sinistra).
Saluti

Per serpentina intendo lo scambiatore di calore da posizionare nel boiler, vorrei costruire un radiatore simile a quello che posiziono nel pannello. Non posso usare il medesimo tubo da 20 per fare sia i capillari nel pannello che la scambiatore nel boiler?
la mia idea era di mettere una lamiera 1 x 3 mt, di 20 decimi di spessore, verniciata di nero, e staffare i tubi su di essa a distanza di 10cm uno dall'altro. Per ingresso e uscita avevo intenzione di fare proprio così, grazie per il consiglio delle estremità in esterno, effettivamente, dato che non so ancora se sarà sufficiente al mio uso, predisporre la possibilità di collegamento in serie è un'ottima idea!
Domenica parto con la realizzazione, spero di poter postare le foto

Originariamente inviata da bartx

Per serpentina intendo lo scambiatore di calore da posizionare nel boiler, vorrei costruire un radiatore simile a quello che posiziono nel pannello.

E come pensi di inserirlo dentro al boiler?
In ogni caso per ottenere uno giusto scambio termico, per un boiler da 400l devi realizzare uno scambiatore che ha una superficie di circa 1,5mq se usi un tubo in acciaio. Puoi scendere a 0,5 - 0,8 mq se usi tubo in rame. Basta una serpentina avvolta su se stessa (io riempivo il tubo di sabbia per evitare che si schiacciasse durante la lavorazione).

Originariamente inviata da bartx

Non posso usare il medesimo tubo da 20 per fare sia i capillari nel pannello che la scambiatore nel boiler?

Lo scambiatore nel boiler puoi farlo senz'altro con il tubo da 20mm.
Per i capillari usare un tubo da 20mm è eccessivo. Hai infatti una grossa massa d'acqua da scaldare e la superficie di contatto della piastra al tubo è più o meno la stessa se usi tubi di diametro inferiore.
Se vuoi usare comunque il tubo da 20mm (visto che non devi pagarlo) dovresti far circolare l'acqua nel pannello a velocità molto ridotte, altrimenti rischi di avere in uscita grosse portate ma di acqua tiepida.
Puoi pensare di rivendere il rame che hai in eccesso e acquistare con il ricavato dei tubi da 8 o 10mm, anche più facili da saldare al collettore (che in questo caso lo farai usando tubi da 20mm).
Saluti

ciao a tutti questi giorni ho costruito un pannello solare termico a radiatore,,,esattamente un termoarredo messo in orizzontale (credo sia di acciaio,,ho fatto la cassa con pannelli di legno per armatura,,,ho messo il poliuretano spesso sopra il legno,,poi lamiera zingata verniciata opaco ad alta temperatura,,,poi il termoarredo e il vetro da 6 mm,,
ho messo un boiler termoelettrico a serpentina da 80 litri,,,e lo riempito per il circuito del fluido termovettore,,
domani devo finire di montare tutto,,secondo voi funziona???????'

No ! O almeno non bene , devi considerare la superficie esposta al sole , se anche un termoarredo fosse 1x1mt. cioe' 1 mq. devi togliere dal calcolo tutti gli spazi vuoti e ti ritrovi con una superficie della meta' . all'incirca......

gli spazi vuoti intendi dove non ce il radiatore?
no perche i pannelli in commercio di spazio vuoto ne an tantissimo,,,tubo grosso su e giu e i discendenti diametro 10 o 12 mi pare?
in pratica sarebbe largo 1 e 60 cm x 50,,,e il vetro me lo prende tutto,,,in paragone allo spazio vuoto il mio e quasi tutto coperto in rapporto vetro-radiatore,,,
secondo te il liquido riesce a salire pur non essendo in asse pannello boiler?cioe la serpentina del boiler sarebbe piu in alto dell asse del pannello(mandata e ritorno,,,
dimenticavo ho voluto mettere solo acqua per scaldare di piu,,,e solo ad uso estivo,,,attendo risposte esaudienti :-)

appena posso faccio le foto,,,cioe domani stesso cosi vedete meglio cosa ho combinato :-D

In quelli 'commerciali' hai una lamiera di 2mq. e poi i tubicini raccolgono il calore di tutta la superficie, te non mi sembra che hai messo una lamiera sotto o sopra in modo da avere quella suoerficie captante o forse l'hai messa ?
Comunque uno puo' fare se gli avanza il radiatore , alrtimenti costa sempre meno un pannello commerciale e sicuramente funziona meglio....

ho messo la lamiera certo

io ho una cassa spessa 4 cm in legno trattato resistente all acqua,,,,con poliuretano dentro,,,lamiera zingata,verniciata nero opaco alta temperatura,,radiatore anchesso verniciato ,,,e il vetro 6 mm,,trasparente,,
non funziona come un pannello comprato ma qualche risultato lo deve dare,,,
il mio dubbio e se il liquido mi scalda salendo al boiler,,,,forse ancora non ce abbastanza temperatura esterna per rendere un pokino,,,,sto in montagna a 600 mt,,,,

Ma tra la lamiera e il termoarredo hai messo qualcosa che trasferisca il calore raccolto o e' solo appoggiato?
Il rendimento non lo da' la T esterna (e' solo compartecipe) ma l'irraggiamento solare .....