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IBRIDO Fotovoltaico ed Aria Calda ( I-FAC )

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  • IBRIDO Fotovoltaico ed Aria Calda ( I-FAC )

    Riporto dalla discussione che continuiamo quì.
    Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

  • #2
    @toninon, grazie del suggerimento, come vedi fatto!.
    @firstele77, il pannello aria ha rendimenti diversi da questo ibrido proprio per costruzione e scopo, per darti una idea cmq. nei post precedenti avevo esposto il concetto di NOCT del fotovoltaico, da cui ricavi la temperatura del pannelli in base a quella esterna ed in funzione ovviamente dell'irraggiaomento.
    Tcell=Tamb + (NOCT -20) Irr/800
    Quindi se hai 10 esterni il tuo pannello come requisito ha un NOCT di 45 ed 800W di irraggiamento ottieni:
    10+(45-20)x800/800 = 35°
    Questa è la temperatura della cella, ovviamente espellendo aria fuori, quella espulsa risulta proporzionale al CFM della ventola installata, con una ventola da 38CFM circa 65M3/h si dovrebbe tirare fuori aria a 25° e oltre, io con due ventole la espellevo a 24° e T pannello scendeva a 25°.
    @ernest 63, aria a queste temperature per le PDC dovrebbe essere una manna di giorno, da valutare attentamente come sottolinea claudiomenegatti la portata di aria di cui una PDC necessita ed ovviamente assolutamente non prelevare la notte dai pannelli perchè risulterebbe più fredda della T esterna.

    L'accoppiata con una PDC di giorno la reputo utilissima ma di difficile calcolo per la parte di regolazione della portata d'aria.
    Si otterrebbero due scopi contemporanei, incrementare il rendimento della PDC ed incrementare il rendimento del FV.
    Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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    • #3
      mi era sfuggita questa formula.... questo significa che la variazione di temperatura tra entrata e uscita è a irraggiamento 800 di 25°C, con La metà dell'irraggiamento è proporzionale della metà 12,5 °C.
      Con due semplici tabelline si evidenzia il limite di questa tipologia di pannelli.
      Ultima modifica di firstlele77; 29-10-2012, 13:27.

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      • #4
        None, intanto si parla di 20° per il NOCT e non di 25° che è riferito al Wp primo passaggio.
        Nel tuo caso con 400 di irraggiamento ottieni:
        10+(45-20)X400/800 = 10+25X0.5 = 35X0.5 = 17.5
        Almeno questo è quello che recita la formula del riferimento NOCT, ma stiamo costruendo la bibliografia anche in questo, occorrono prove.
        Se avessi irraggiamento 0 otterrei 10+(45-20)X0/800 = 35X0=0
        Se avessi irraggiamento 100 = 10+(45-20)X100/800 = 35X0.125= 4,375
        Questo confermerebbe la teoria di claudiomenegatti della C.D. ' dissipazione verso l'infinito ' senza contare la tabella psicometrica riferita alla temperatura di bulbo umido, ma questo è un'altro film.
        Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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        • #5
          Ok quindi la formula corretta sarebbe questa: Tcell=(Tamb + (NOCT - 20)) * Irr/800

          ma NOCT - 20 è una costante per il pannello a 25°C questo è chiaro ma mi sarei aspettato un formula a scala logaritmica proprio per via di quei 25°C.... In pratica se usi quella formula la variazione di temperatura è una costante mentre nella pratica il NOCT è maggiore a temperature maggiori con un limite massimo e minimo dipendenti dalle dispersioni. In pratica ciò non può esistere per via dei materiali usati delle dispersioni e per quella tabella psicometrica che rammenti e l'errore di resa sarebbe non trascurabile per temperature basse. In pratica il 20 non è secondo me costante.
          Ultima modifica di firstlele77; 29-10-2012, 15:06.

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          • #6
            Elisabe' non mettertici pure tu che 10 + 0 = 10. Poi la tabella psicometrica del bulbo ce la devi spiegare, non ho idea di cosa possa essere e mi rifiuto di cercarla su wikipedia...

            Comunque quel che serve realmente è una stima della curva di rendimento del pannello fotovoltaico in relazione ad irraggiamento e delta T di lavoro. La stessa cosa che si utilizza per i termici.
            La funzione modello utilizzata è la seguente (SPF: Erläuterungen)
            • Efficiency coefficients Related to the aperture area: These three parameters describe the efficiency of the collector under certain conditions of irradiation and temperatures. The efficiency at an irradiation G, a mean collector temperature Tm and the ambient temperature Ta can be computed as follows:
              ?(Tm*) = ?0 – a1 ? Tm* – a2 ? G ? Tm*²
              Tm* = (Tm – Ta) / G
            E si può vedere una curva di un pannello termico non selettivo, quindi abbastanza scarso (che è quello che ci interessa), con anche i valori tipici di un simile pannello, ad esempio qui:http://www.spf.ch/fileadmin/daten/re.../scf1115it.pdf
            I parametri sono scarsini. Le varie colonne di valori si riferiscono alle diverse superifici prese come riferimento, la superficie totale è l'occupazione totale del pannello, l'apertura l'elemento attivo, l'assorbitore nel caso dei pannelli piani equivale all'apertura.

            ?0 è il rendimento del pannello quando lavora a temperatura ambiente, cioe' il pannello è mediamente alla stessa temperatura ambiente. Ad esempio Ta=20º, T fluido ingresso = 15º, T fluido uscita = 25º. E' il rendimento base del pannello.
            a1 è la dipendenza lineare dal rapporto delta T / irraggiamento.
            a2 è la dipendenza dal quadrato del delta T / irraggiamento.

            Attenzione perchè nella funzione modello la dipendenza non è direttamente con il delta T ma col suo rapporto coll'irraggiamento. Il che vuol dire che con scarso irraggiamento a parità di delta T il rendimento è più basso.

            Per il pannello Riello dell'esempio linkato prendendo come riferimento la superficie totale abbiamo:
            ?0=0.605
            a1=5.53
            a2=0.0153

            Tutti valori abbastanza scarsi per altro, un pannello piano discreto come il Rotex si hanno valori:
            ?0=0.787
            a1=4.27
            a2=0.0072

            Naturalmente piu' e' alto il ?0 e bassi gli altri due meglio è.

            Il valore ?0 corrisponde nella curva all'intersezione con le ordinate, il valore massimo in pratica.
            L'intersezione con le ascisse è il rendimento 0 e corrisponde alla cosiddetta temperatura di stagnazione, cioè la temperatura che raggiunge il pannello senza prelievo, quando è lasciato a se stesso. Cioè il pannello si scalda finchè raggiunge la temperatura in cui emette esattamente quel che riceve e trova l'equilibrio termico.
            In questo caso la stagnazione si raggiunge a Tm*=0.09 circa, che con un irraggiamento di 800 W/mq corrisponde a 72º di delta T.

            Per un fotovoltaico la stagnazione corrisponde al NOCT, circa 45º, se togliamo la ventilazione prevista dai parametri NOCT, diciamo 50º approssimativi, il delta T è 50º-20º=30º. Quindi abbiamo un delta T di stagnazione di 30º quando uno scrauso pannello termico arriva comunque a 72º. Già così si capisce la scarsa efficienza di un pannello fotovoltaico usato come termico.

            Il problema adesso sarebbe come approssimare decentemente i valori ?0, a1, a2 in modo da poter costruire una curva decente del rendimento del pannello, che poi ci permette di avere un valore preciso dell'energia fornibile dal sistema.
            Pima cosa io trascurerei la divisione tra a1 e a2, anche per le scarse temperature che ci si aspetta. D'altronde anche le curve dei pannelli che ho visto (come quella del Riello d'esempio) sono ragionevolmente lineari.
            Quindi riduciamo la funzione a:
            ?(Tm*) = ?0 – a1 ? Tm*

            Con Tm* definito: Tm* = (Tm – Ta) / G
            Tm = temnperatura media pannello; Ta= temperatura ambiente; G = irraggiamento in W/mq

            Quindi dobbiamo approssimare i valori ?0 e a1.

            ciao
            Ultima modifica di toninon; 30-10-2012, 11:14. Motivo: Corretta qualche formula poco chiara
            Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
            Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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            • #7
              Buonasera,anchio mi sposto su questo nuovo thread .Inizialmente pensavo di usare quella aria calda direttamente nella casa ma dopo pensandocci bene.. insetti ,polvere,muro da forare,ventolina da mettere , poi fra poco mettero' tre nuovi compressori per pdc aria/aria proppio sotto il mio impianto fotovoltaico facendoli 'aspirare' quella aria calda.Per la notte avvendo un prodotto con timer giornaliero faro' in modo di 'pompare' il massimo del calore durante il giorno sperando che muro con cappotto da 10 cm facciano il loro lavoro (massa termica isolata dall'esterno).Interressante invece l'uso notturno d'estate.

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              • #8
                Originariamente inviato da toninon Visualizza il messaggio
                Elisabe' non mettertici pure tu che 10 + 0 = 10............
                Touchez .
                Adesso studio.
                Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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                • #9
                  Aggiunte per il calcolo

                  Servirebbero minimo due misure, anche se di più farebbero comodo, magari analizzandole con i minimi quadrati...Ma meglio non mettere troppa carne al fuoco, questo si potrà fare dopo.

                  Intanto già la misura del NOCT fatta dal produttore del pannello ci dà una prima equazione:
                  0 = n0 - a1 * (NOCT+5 - 20) / 800

                  Come prima ho aggiunto 5º al NOCT per stimare l'aumento di temperatura in assenza di ventilazione.

                  Però ne servono altre, si parla di misure di rendimento e temperatura, quindi sonde di temperatura ed una misura, o almeno una stima del flusso.
                  Con la stima del flusso d'aria e le temperature in ingresso uscita ed il coefficiente di calore specifico dell'aria si arriva all'energia estratta.

                  Per l'energia disponibile e per il calcolo del fattore Tm serve l'irraggiamento. Questo per un impianto fotovoltaico può essere stimato abbastanza bene verificando la corrente prodotta, che è praticamente funzione dell'irraggiamento e rapportandola al valore Imp a 1000 W/mq.

                  A questo punto è possibile stimare il rendimento in diverse condizioni e si può cominciare a stimare la produttività del sistema.

                  E' interessante notare che il rendimento del pannello è utile sia per l'utilizzo termico che per quello fotovoltaico. Cioe' piu' è buono il rendimento più energia termica posso produrre. Però come controparte più energia termica devo sottrarre per abbassare la temperatura, cioè migliorare il rendimento fotovoltaico.

                  Elisabetta come la vedi ? Per il flusso d'aria come si puo' fare ?

                  Aggiungo il link diretto al sito SPF: SPF: Collettori, è un sito svizzero di un ente che certifica componenti solari termici ed altro. Essendo svizzero prevede anche la lingua italiana.

                  ciao
                  Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
                  Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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                  • #10
                    Come vedi già di prima mattinata, verso le 5.00 ho iniziato a studiare un poco pure io ed alcuni calcoli li ho capiti bene, altri mi mancano ancora, devo dedicare un poco più di tempo.
                    Per le temperature ed il flusso dipende da: come coibenti il pannello e dalla portate delle ventole e di quante ed a quali temperature entrano in azione e se dissipano in esterno o canalizzate ( varia anche di poco la portata ).
                    Insomma di dati da prendere ce ne sono tanti.
                    Intanto oggi ho preso una 10a di mq di polistirene da 3 cm ( EPS o simil PAL ), li voglio provare per la pannellatura inferiore così almeno posso fare delle misurazioni più precise rispetto a quella porcheria di polionda che ho montato, almeno per creare due pannelli e con le tre ventole che ipotizzavo a pannello.
                    Inoltre con lo stesso EPS ho studiato come realizzare la parte aeraulica per fare confluire, in un unico dotto a sezione variabile, le portate dei vari pannelli in base a portate e velocità per copensare le perdite di carico e mantenermi sui 4ms massimi in uscita finale, ma intanto lo costruirò per una fila da 4 pannelli e poi vediamo di raccordare le stringhe.
                    In nottata mi dedicherò ad arduino per collegare diverse sonde temperatura sui pannelli e su ventole in modo tale che inizio a registrare i dati.
                    Dopodomani inizierò il taglio la posa delle spine di giunzione e l'ulteriore isolamento dell'EPS.
                    Vediamo cosa tiro fuori per fine settimana.
                    Il flusso d'aria in ogni caso da come la vedo io è raccolto solo da una ventola per pannello le altre due solo a dispersione eltrimenti complicherebbero l'impianto tipo la foto posta da claudiomenegatti.
                    Per la portata considera per ora 65m3/h, le ventole le metterò in modo tale che si possano facilmente sostituire ( anche per eventuali guasti o per variare le portate e le dissipazioni), ma mi baso sempre sulla misura del 120X120 per restare su di uno standard abbastanza diffuso e con molti prodotti che arrivano fino a portate di 180m3/h ed oltre con costi abbordabilissimi ( max 10€, per ora le mie sono da 3€ ).
                    Intanto mi fumo 5 MS con grande gusto quì dalla Sicilia.

                    Aggiungo.
                    Concordo su quel +5 al NOCT perchè il pannello resterà in assenza di ventilazione esterna, e forse poco è, già questa mattina alle 08.15 la differenza di temperatura tra un pannello normale e quello con il polionda era di oltre 2°, 17° contro 19.5° con T esterna di 14° produzione meno di 200W.
                    Ultima modifica di Elisabetta Meli; 30-10-2012, 13:34.
                    Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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                    • #11
                      sarò io duro e andrò contro tendenza ma per me la resa di un pannello aria non può essere lineare! Dare un valore a 25° C è come dare un numero al lotto.Per ottenere la linearità del pannello dovrebbe essere tutto costante: pannello, tempo, pressione,irraggiamento, umidità dell'aria. In pratica ciò è impossibile in natura l'umidità varia in base alla temperatura!!! In pratica a 0° non avrò mai la stessa variazione di temperatura che avrei a 25° ma non si stà parlando di irrisorie differenze di un grado ma di notevoli differenze.

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                      • #12
                        Firstlele io so' poco di pannelli solari ad aria ma qualcosa di quelli a liquido.
                        Se guardi i test sul sito SPF: Collettori vedi che le curve sono abbastanza lineari. Soprattutto quelle dei pannelli piani.
                        Ma attenzione la variabile indipendente non è il delta T (T media pannello - T ambiente) ma il suo rapporto con l'irraggiamento: delta T / G.

                        Il che vuol dire che a parità di differenza tra temperatura pannello ed ambiente se ci sono 1000 W/mq di irraggiamento potrei ottenere un rendimento discreto, se ce ne sono 200 il rendimento potrebbe diventare negativo ! Cioè per mantenere quel delta T dovrei fornire calore al pannello, invece di prelevarne.

                        Comunque si parla di andamento del rendimento, quindi è perfettamente vero che a 0º di temperatura ambiente se vuoi ottenerne 40º dal pannello non hai lo stesso rendimento che se ci fossero 20º di T ambiente (a parità d'irraggiamento).

                        Elisabetta tieni presente che la foto postata da Claudio e' relativa a pannelli termici ad aria, quindi pannelli fatti solo per l'uso termico che quindi danno una potenza molto maggiore di quella che potranno dare i fotovoltaici, da qui i grossi tubi ed i grossi isolamenti.

                        Una buona cosa sarebbe inserire le ventole dentro lo schermo posteriore oppure dentro i tubi di scarico/carico, in questo modo sarebbero ben al riparo dagli agenti atmosferici e durerebbero una vita.

                        Altra ottima cosa è l'utilizzo di un pannello fotovoltaico indipendente per alimentare il tutto, in questo modo non si sottrae l'energia prodotta dall'impianto. Se la consumi prima del contatore di produzione non la incentivano e allora costa un occhio, se utilizzi la 220 allora stai usando energia incentivata per produrre (incrementare) l'energia incentivata stessa e c'e' un problema morale.
                        In una discussione sul termofotovoltaico ricordo che gioppino d'estate utilizzava una pompa di calore per raffreddare il liquido che andava alla serpentina, era veramente eccessivo.

                        Sono curioso di vedere i dati di potenza termica, però non mi aspetto molto, rimango dell'idea che il sistema può essere soprattutto valido come un semplice ed economico sistema di raffreddamento delle celle FV.

                        ciao
                        Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
                        Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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                        • #13
                          @firstele77, scusa se non ti ho risposto prima.
                          Ti confermo la formula come da te esposta, intendo le parentesi che tu hai aggiunto che sono matematicamente corrette come esposizione.
                          Mi trovi sostanzialmente concorde in merito alla non linearità della formula NOCT ( ma non logaritmica ), ed in merito anche alla U.R., per questo scrivevo della curva psicometrica da verificare anche ai fini del raffrescamento estivo notturno che ha ben colto dai miei post precenti ernest 63.
                          Sarebbe proprio il rendimento negativo, come ha sottolineato toninon, da potere sfruttare.
                          @toninon, cosa credi che stia facendo con l'EPS per le ventole di estrazione ?
                          Il pannello separato lo ho preso proprio per sperimentare, oltre che come ' scorta perfettamente uguale a quelli attali che tra 2/3 anni non penso troverò più '.
                          Il consumo delle ventole è di 0,10Ah * 3/pannello * 14pannelli = 50,4Wh al massimo cioè meno di 1/4 di quanto ne può produrre un solo pannello (230Wp).
                          Solo per raffrescamento celle ? allora non merita la parte aeraulica ? nemmeno da usare per una PDC ? nemmeno in estate ?
                          Una PDC aria/acqua media (7/10KWt ) richiede circa 100M3/h di aria, se le mie stime sono corrette, quì si ragiona di 65m3/h a pannello che per 14 fanno 910 m3/h ( meno perdite varie ), e della parte eccedente ?
                          Io sono, viste le prove del solare ad aria, molto più ottimista, ma vedremo.
                          Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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                          • #14
                            Credo di avere scritto una grossa fesseria, sto controllando e verificando i dati riferiti alla portata in prelievo di una PDC.

                            Mi correggo nello stesso post.
                            Ho errato tra mc/h e mc/minuto :-) sorry.
                            Tra le ricerche eseguite, i mc/h risultano essere 6.000 per vecchi modelli.
                            Sebra che i nuovi stiano tra i 3.000 ed i 3.600 mc/h per potenze comprese tra i 6,4KWt e 9,4KWt.
                            Sarebbe curioso sapere cosa accade all'aspirazione aria nel momento in cui l'aria immessa è più calda, impotizzo che il fabbisogno di portata scenda di conseguenza, per cui tali portate dovrebbero essere riferite alle T minime esterne ( -20 ) ? e con T di ingresso di -7 o +7 come varia la portata ? o varia solo il COP ?
                            Ultima modifica di Elisabetta Meli; 30-10-2012, 20:34.
                            Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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                            • #15
                              Buonasera domani l'elettricista mi montera' 3 compressori sotto il mio impianto fotovoltaico.Elisabetta tu che ne dici basta stendere un telo sotto i pannelli ed in qualche modo convogliare il tutto in entrata dei compressori oppure fare una struttura con dei pannelli in eps o simile o addirritura creare un vano formato da falda dell'impianto ,muro della casa,lastre in policarbonato del soffitto del pergolato che diventa la parte inf.e chiudere lateralmente i lati triangolari lasciando una fessura sotto la prima fila dei pannelli e convogliare l'aria fredda espulsa dai compressri fuori tramite 3 grossi tubi????

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                              • #16
                                @ernest 63, io ancora tento di capire le rese e tu mi chiedi quali suggerimenti darti ?
                                Chi disse una volta ' Non datemi consigli, so sbagliare anche da solo ' aveva ragione, e spassionatamente non mi sentirei in grado di farti commettere delle fesserie facendoti sbagliare.

                                Aggiorno arduino, accende per ora solo un led controllato da due termistori ntc direttamente tramite le porte analogiche e due resistenze da 10Kohm
                                Questo è lo Sketch di prova :

                                #define LED 13
                                int cal = 0; //definisce la temperatura calda
                                int fre = 0; // definisce la temperatura fredda
                                void setup() {
                                pinMode(LED, OUTPUT);
                                Serial.begin(9600);
                                }
                                void loop() {
                                cal = analogRead(0); // legge caldo
                                fre = analogRead(1); // legge freddo
                                if ((cal-fre) > 50) digitalWrite (LED, HIGH); // Se caldo maggiore di freddo Accende
                                else digitalWrite (LED, LOW); // altrimenti spegne
                                Serial.print ("Sonda A : "); // scrive la temperatura
                                Serial.print (cal); // della sonda A
                                Serial.print (" Sonda B : "); // scrive la temperatura
                                Serial.print (fre); // della sonda B
                                Serial.print(" Differenza : "); // scrive la differenza
                                Serial.print (cal-fre); // di temperatura
                                if ((cal-fre) > 50) Serial.println(" Stato: Accesa "); // e lo stato se accesa
                                else Serial.println(" Stato: Spenta "); // oppure spenta
                                delay(2000); // aspetta
                                // da 20° a 36° ho un intervallo di 80 con MNA, per cui ottengo una precisione di 0,2 Gradi

                                E' un sistema semplice, non richiede ulteriore componentistica accessoria tipo convertitori ed altro, il software provvede a convertire tutto a bordo e posso montare " con A1 " fino a 6 termistori ( 5 li ho pagati 0,80 € cadauno, ma per quantità fanno lo sconto se vi sembrano cari ).

                                Allego una immagine del serial monitor in cui si vedono le accenzioni e gli spegnimenti causati dalle mie dita sui due sensori, l'intervallo di lettura è di 2 secondi


                                Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

Nome:   Serial Monitor.png 
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                                Aggiungo e poi forse stacco, visto che sono già le 3,15.
                                Collegate tutte e 5 le sonde e regolate via software, ognuna ha delle tolleranze minime.
                                Ebbene le differenze di temperature massime riportate tra tutte e 5 le sonde sono state di 0,6° appena.
                                E con la modifica via software ottengo direttamente le temperature di tutte.
                                Ora passo al circuito elettronico che comanda l'accenzione delle varie serie di ventole, ma credo che sarà una cosa semplicissima, e dopo al controllo di gestione software per il set-point delle temperature con due interruttori che mi consentono di cambiare le tre modalità, riscaldamento invernale, dissipazione mezze stagioni/estiva e condizionamento notturno estivo.
                                Ultima modifica di Elisabetta Meli; 31-10-2012, 03:19. Motivo: 5 sonde connesse
                                Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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                                • #17
                                  Un buon alzato a Elisabetta ed un caffè virtuale offerto dal sottoscritto.

                                  Davvero interessante Arduino.

                                  Intanto dò qualche altro numero di stima della produttività termica.

                                  Come detto mancano dati per stimare il rendimento termico dei pannelli fotovoltaici, però con qualche ipotesi si può cominciare a buttar giù qualche numero.
                                  Visto che il Riello dell'esempio di sopra ha n0 = 0.605 butto lì l'ipotesi che il fotovoltaico abbia n0 = 0.5, 0.6, 0.7, una serie di valori ragionevoli.
                                  Dall'equazione del NOCT di cui sopra (parametri standard ma di solito siamo lì) ricavo a1:
                                  n0=0.5 ; a1=13.3
                                  n0=0.6 ; a1=16.0
                                  n0=0.7 ; a1=18.7

                                  Vediamo adesso qualche stima su una situazione media di novembre. Uso dati di Sicilia visto che Elisabetta è di lì e le prove le stà facendo lui.

                                  Con PVGis daily radiation trovo una irradiazione media di novembre di 600 W/mq nelle ore centrali della giornata, in clear sky (cielo sereno) si arriva a 850. Con PVGis monthly radiation vedo che c'e' una temperatura media diurna di 17.6º

                                  Ipotizzando di far lavorare i pannelli con delta T = 10º nelle ore centrali della giornata media di novembre si ha questa situazione

                                  Tm* = 10 / 600 = 0.017
                                  rendimento n con le diverse ipotesi di n0
                                  n(0.5) = 0.5 - 13.3 * 0.017 = 0.27
                                  n(0.6) = 0.6 - 16.0 * 0.017 = 0.33
                                  n(0.7) = 0.7 - 18.7 * 0.017 = 0.38

                                  La potenza media solare disponibile nelle ore centrali della giornata è di 600 W/mq.
                                  Ipotizzando 21 mq per un tipico 3 kWp la potenza solare è 12600 W, quella prelevabile dai pannelli nelle diverse ipotesi è:
                                  P(0.5) = 12600 * 0.27 = 3.4 kW
                                  P(0.6) = 12600 * 0.33 = 4.2 kW
                                  P(0.7) = 12600 * 0.38 = 4.8 kW

                                  Si tratta di potenze di tutto rispetto, alla temperatura di 17.6+10=27.6º

                                  In caso di prelievo a +20º calcolo solo per n0=0.6:
                                  n(0.6) = 0.6 - 16*(20/600)=0.067
                                  P(0.6) = 12600 * 0.067 =0.84 kW
                                  Si ottiene molta meno potenza ma alla temperatura di 37.6º

                                  In caso di prelievo a +30º calcolo solo per n0=0.6:
                                  n(0.6) = 0.6 - 16*(30/600)=-0.2, rendimento negativo e neanche di poco, inutile insistere.

                                  In caso di giornate soleggiate a 850 W/mq, calcolando sempre solo per n0=0.6
                                  n(0.6, 10º) = 0.6 - 16*(10/850)=0.41
                                  P(0.6, 10º) = 850 * 21 * 0.41 = 7.3 kW, alla temperatura di 27.6º

                                  n(0.6, 20º) = 0.6 - 16*(20/850)=0.22
                                  P(0.6, 20º) = 850 * 21 * 0.22 = 3.9 kW, alla temperatura di 37.6º

                                  n(0.6, 30º) = 0.6 - 16*(30/850)=0.035
                                  P(0.6, 30º) = 850 * 21 * 0.035 = 0.62 kW, alla temperatura di 47.6º

                                  ciao
                                  Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
                                  Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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                                  • #18
                                    toninon, stai parlando di valori orari nella parte centrale della giornata,
                                    PVGis mi forniva una media giornaliera riferita alle mie coordinate per Novembre di 4,66 KWh/m2 o 16.76Mj/m2
                                    Che per 21 m2 sono 97.860 W
                                    P(0.5)=97.860*0.27=26,4 KW al giorno.
                                    P(0.6)=97.860*0.33=32,3 KW al giorno.
                                    P(0.7)=97.860*0.38=37.2 KW al giorno.
                                    Per dicembre 4.26 KWh/m2
                                    Gennaio 4.82
                                    Febbraio 5.73
                                    Marzo 6.71
                                    Ora, sicuramente non è tutta sfruttabile, ma anche fosse solo il 50% del minimo mediamente al giorno sono almeno pari a 30 metri cubi di gas al mese in meno come risparmio sui consumi apportati per riscaldamento, ben oltre 150 l'anno.
                                    Aggiungi ancora la maggiore resa fotovoltaica.
                                    Dai miei calcoli teorici precedenti sul pannello solare ad aria, ottenevo con 6m2 di pannelli 51Mj/gg = 1,45 metri cubi di metano.
                                    Quindi mi aspetto da 21m2 sicuramente qualcosa in più di questo valore anche se rendesse un terzo.
                                    Per carità siamo ancora sempre e solo in teoria.
                                    Domani EPS al posto del polionda sul pannello di prova e se ci arrivo monto le sonde per monitorare le varie temperature da dentro casa e vediamo che problemi riscontro.
                                    Dopodomani taglio e preparo EPS per condotta aeraulica mentre l'impianto registra tutte le temperature.
                                    Sabato monto EPS su secondo pannello e condotta aeraulica e continuo le registrazioni.
                                    Domenica le qualifiche visto che si aspetta una giornata discreta e vediamo cosa si ottiene.
                                    Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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                                    • #19
                                      Buongiorno a tutti, x Elisabetta attendero' con pazienza i tuoi sperimenti ed i tuoi suggerimenti.Se ti puo'aiutare un attimo fa' sono salito sopra il mio pergolato e con un termometro laser ho misurato la temperatura sotto i pannelli risultato: + o-35 gradi, temp. esterna (al coperto e vicino al muro di casa) 12 gradi ,timido sole ,inverter che segnava in produzione 1700w(impianto da 3,175 )Intanto mi godo il caldino dei miei 4nuovi split.

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                                      • #20
                                        Elisabetta non e' così semplice, il rendimento non è costante, dipende dall'irraggiamento e dal delta T: Nel mio report mi riferivo alle ore centrali della giornata, dove l'irraggiamento quindi il rendimento, è massimo.

                                        (per la precisione ho fatto la simulazione a Palermo per eposizione azimut=0º sud, inclinazione = 30º, immagino sia simile ai tuoi dati)

                                        Se ad esempio vado a vedere la situazione alle ore 15 locali, trovo 350 W/mq, sempre con prelievo delta T = 10º:
                                        Tm* = 10 / 350 = 0.017
                                        rendimento n con le diverse ipotesi di n0
                                        n(0.5) = 0.5 - 13.3 * 0.029 = 0.11
                                        n(0.6) = 0.6 - 16.0 * 0.029 = 0.14
                                        n(0.7) = 0.7 - 18.7 * 0.029 = 0.16
                                        Come vedi il rendimento è peggiorato molto, difficle tirarne fuori qualcosa. Impossibile far crescere ancora la temperatura di prelievo.

                                        Quindi non puoi applicare il rendimento massimo a tutta l'energia disponibile nella giornata. Il mio report è solo per dare un'idea delle energie disponibili e dei vincoli del sistema.
                                        Pre fare le cose per bene bisognerebbe integrare l'energia prelevabile durante tutta la giornata media e magari vedere cosa succede per una giornata soleggiata.

                                        Dovresti indicare correttamente le unità di misura: potenza in W, kW, kWp; enegia in Wh, kWh, MJ

                                        ciao
                                        Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
                                        Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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                                        • #21
                                          @ernest 63, gazie per la comprensione e la pazienza. Tu oggi hai ottenuto 37° con 12° esterni, io 47° con 21° esterni, irraggiamento medio. Quindi mediamente con irraggiamento medio il pannello è 25° più caldo della T esterna.

                                          @toninon, ok Novembre 4,66 kW/mq/gg ( scusa ), ok per rendimento non costante, quindi tu con 350W/mq invece di 600W/mq considera il cambiando zona ottieni meno della metà nelle ipotesi n(0.x).

                                          Oggi ho montato l'EPS su di un pannello, il sistema adottato è molto semplice, posterò delle foto appena posso, riscalda di più rispetto al polionda ma non molto circa 2°. Per le sonde mi mancavano i fili di prolunga, domani provvedo all'acquisto.
                                          Con A1 ho solo sperimentato l'accenzione in base alle temperature sempre con led, ecco la foto.
                                          Al salire della temperatura di S1 in base a S2, aziona prima verde, poi giallo e poi rosso
                                          Il circuito come si nota è di una banalità da fare impallidire, tutto lo controlla lo sketch.

                                          Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

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                                          • #22
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                                            Ma per quei termistori riesci a risalire alle temperature assolute, o per lo meno in relativo a calcolare la differenza in gradi reali ?
                                            Per le PT100/PT1000 ci sono delle tabelle di valori di temperatura per resistenza molto immediate, non sò se i tuoi termistori lavorano allo stesso modo.
                                            Come fai a risalire alle resistenze, Arduino fornisce una tensione di riferimento ?

                                            PS
                                            4.66 kWh/(mq*gg)

                                            ciao
                                            Ultima modifica di toninon; 01-11-2012, 21:25.
                                            Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
                                            Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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                                            • #23
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                                              Molto probabilmente con una PDC direttamente è la soluzione migliore e più facile.
                                              L'alternativa potrebbe essere di sfruttare direttamente l'aria in immissione e portare quella interna espulsa alla PDC, tanto in ogni caso da casa deve uscire la stessa quantità di aria immessa, per cui immetto a +-30 e prelevo a 21 che inviata alla PDC è una manna.
                                              Con DT in più di 10° una PDC incrementa il COP di 0,5 e con DT di 20° di 0,8, diminuendo il fabbisogno di aria da scambiare.
                                              Quindi in teoria con questo sistema c'è un triplo vantaggio.
                                              Incremento le prestazioni del FV, le prestazioni della PDC e la temperatura di casa come se avessi un ventilconvettore da XY.000 BTU.
                                              Tutto resta nel valutare questi benefici sommati a quanto realmente ammontino in totale, lo so.
                                              Per i termistori, ho creato una tabella per la conversione della lettura analogica sulle varie porte,
                                              Ti allego un esempio in cui si nota che metto un dito sulla sonda 1 mentre soffio sulle altre e poi lascio tutto a T ambiente,
                                              sono lette ad intervalli di 1 secondo.
                                              Le colonne sono le 5 sonde commutate come temperatura, la differenza rilevata tra la prima e la seconda espressa in lettura diretta e la variazione massima rilevata in lettura diretta tra tutte e 5 le sonde espressa in lettura.

                                              Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

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                                              Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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                                              • #24
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                                                In ogni caso adesso dal computer dello studio posso monitorare il terrazzo con comodo, senza più bisogno di salire e scendere e spostare le sonde T per verificare.
                                                Necessitano sicuramente di una taratura, ho notato quasi 1° di differenza adesso, sicuramente la resistenza dei cavi, quindi ancora le T rilevate non sono quelle reali ma falsate di circa 1° in meno rispetto al reale.
                                                In questo istante mi trovo con le seguenti temperature:
                                                S1 = T. pannello coibentato con EPS = 47.60
                                                S2 = T. pannello libero = 43.40
                                                S3 = T. uscita ventola di DX = 32.80
                                                S4 = T. uscita ventola di SX = 33.00
                                                S5 = T. esterna =20.00
                                                Produzione FV 1.750
                                                Contrariamente a prima, le T del pannello con ESP, rispetto al polionda, sono più alte mediamente di 5° nonostante le due ventole accese in contemporaea come nelle prove precedenti, devo verificare la quantità di aria di pescaggio del pannello che forse ho ridotto eccessivamente e prima c'erano una miriade di interstizi liberi, ma le prove servono anche a questo.
                                                Di contro le temperature di uscita delle ventole sono molto più alte ( ovviamente ), ed è da stamane alle 9.00 che mantengono una temperatura minima 28.5 massima 37.0 . ripeto da controllare il flusso perchè se così fosse devo canalizzarne due e non più una ma si pone il problema della dissipazione.
                                                Cioè, alla fine ottengo molta più aria calda di quanto previsto e dissipo pochissimo in proporzione, ma d'estate ?
                                                Andiamo avanti con le prove, adesso vorrei misurare le differenze massime di T tra i due pannelli anche in notturna per verificare l'effetto dell'irraggiamento verso l'infinito. Quindi DT tra i due moduli FV nelle due condizioni, e questo da SW lo posso monitorare tranquillamente, ho pure installato il SW sul netbook così posso lasciarlo come datalogger.

                                                Un sentito grazie a toninon che mi ha dato molta fiducia supporto e possibilità di ampliare la mia piccola conoscienza.
                                                Ripeto, qualunque suggerimento, calcolo, stima etc. sono ben accetti, non fatemi fare da cavia senza intervenire.

                                                Domani non so cosa farò, forse condotta aeraulica, ma mancano almeno altri 5 sensori ed un'altro arduino o un'altro modello ( mega ? ).
                                                Certo che sto scoprendo tramite pochi componenti e poco software come trasformare una abitazione normale in una quasi domotica e fatta su misura, estenderò sicuramente la cosa a molte altre applicazioni quotidiane possibilmente con iterazioni tra i vari moduli.
                                                Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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                                                • #25
                                                  Ottimo lavoro, avanti così Sei anche fortunata ad avere 20 gradi fuori, io oggi lavoravo sul pannello con la pioggia a 13 gradi con 90% ur, un tempo da schifo!
                                                  Il mio nome è Kostas
                                                  VMC - UTA e impianto di distribuzione interamente autocostruiti
                                                  FV 4,76 kWp 14x340Wp JaSolar, Ottimizzatori SE, Inverter SolarEdgeSE5000H, meterSE3Y400-MB. Venezia -60° Tilt 17°
                                                  Blog diy vmc - https://pvoutput.org/list.jsp?userid=81315

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                                                  • #26
                                                    Ma esattamente come è previsto il flusso all'interno del modulo fotoboltaico con il fondo isolante ?

                                                    Dalla foto nell'altra discussione vedo due ventole in alto e vicino un'apertura, ma immagino le cose saranno cambiate.

                                                    La cosa non è tanto banale e secondo me è importante valutare dall'inizio il problema di cosa succede in caso di blocco del sistema di ventilazione forzata.
                                                    In questo periodo non è ancora troppo rilevante ma d'estate l'idea dei pannelli isolati con le ventole ferme non mi piace per niente. Credo che in ogni caso in assenza di ventilazione forzata il pannello si scaldera più che se fosse libero, però è importante che questo "più" non sia troppo. In estate dalle tue parti ci sono pure 40º, quindi T Celle dei pannelli originari verso i 70º, bisogna starci attenti.

                                                    Secondo, il flusso deve essere organizzato in modo da lambire nel modo più uniforme possibile tutte le celle. La cosa non è proprio vitale, perchè si và ad incrementare l'efficienza delle celle abbassandone la temperatura, quindi alzandone la tensione. Se l'incremento non è uniforme non è troppo grave perchè le celle sono in serie, quindi le celle meno fresche contribuiranno di meno ma senza inficiare la potenza aggiunta dalle celle più fresche. Nondimeno un buono studio dei flussi è importante.

                                                    A me viene da pensare a due ventole in alto che aspirano fuori l'aria e dei fori in basso che la fanno entrare. Forse dei fori intermedi potrebbero aiutare a mantenere più bassa la temperatura delle celle centrali ed in alto. La forma ideale dei fori credo proprio sia vicina ad una striscia orientata con il lato corto dei moduli, quindi con dei connettori fatti ad hoc (da rettangolo molto lungo a foro rotondo), in questo caso la ventola potrebbe essere anche una, inserita nel tubo dopo che il connettore confluisce nel tubo.

                                                    Passo successivo: calcolare il flusso in funzione del prelievo di calore (quindi delta T, quindi temperatura dei pannelli) che si vuole ottenere.

                                                    Riguardo la ventilazione naturale di sicurezza, se si canalizza il tutto mi sembra sia un bel problema, ventole ferme = tutto fermo o quasi.

                                                    ciao
                                                    Solare termico: 5mq piani, 500l serbatoio in polietilene con serpentina inox, a svuotamento autocostruito, da ottobre 2010.
                                                    Solare fotovoltaico: 2.86 kW 13 x 220 W Conergy Power Plus, inverter Power One 3.0 Outd, azimut -45, tilt 22, qualche ombra, da maggio 2011.

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                                                    • #27
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                                                      Manca l'ulteriore apertura in alto che avevo praticato per comodità per inserire la sonda di temperatura, e sicuramente influisce notevolmente sul moto convettivo interno, tanto che tutte le temperature sono salite, sia pannello che uscita ventole.
                                                      L'ultimo pannello è amovibile più facilmente degli altri 2, per cui posso provare diverse configurazioni di posizione ventole ed uscite aria per moto convettivo fino a bilanciare quanto voluto tra raffrescamento pannello e prelievo aria calda.
                                                      La cosa che mi stupisce è che adesso mi trovo con troppo calore, non che mi dispiaccia per alcuni versi, anzi, ma crea il problema della dissipazione e come dici tu necessita di un allarme per temperature eccessive in caso di blocco ventole o tarare bene il moto convettivo per il raffrescamento a discapito del calore da potere prelevare.
                                                      Mi viene l'idea di un sistema a ' slitta ' ed altri, ci penso sopra. la soluzione si troverà sicuramente.
                                                      Intanto confermo che le temperature del pannello si abbassano notevolmente.
                                                      Per ora mi trovo con T esterna di 15.80 pannello ' normale ' 13.00 pannello coibentato a 11.60 ed ho toccato punte massime DT tra esterno e coibentato di 6°, questo confermerebbe l'eventuale utilizzo per il raffrescamento estivo anche non solo notturno, ma già al calare del sole le T scendono di 2-3° rispetto all'esterno, ora devo montare un sensore di umidità, ed intanto ordino qualche arduino ed alcune altre sonde T e componentistica varia anche per altre cose.
                                                      Domani pratico un'altro foro e pongo una ventola ulteriore in posizione centrale, vediamo che succede.

                                                      Grazie a satsok per il suo supporto e lo stacanovismo dimostrato nonostante le condimeteo.
                                                      Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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                                                      • #28
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                                                        Ho praticato un'ulteriore foro al centro delle due ventole ma non è cambiato nulla.
                                                        Ho messo una ulteriore ventola collegata in serie alle prime due, ma tutte e 3 in serie riducolo notevolmente la velocità per cui occorre una alimentazione separata a 12V per la terza, tanto che sia in immissione che in espulsione aria non cambiava nulla se non addirittura peggiorare dato il minore volume globale di aria scambiato.
                                                        In ogni caso varierò la zona di prelievo aria inferiore rendendola uguale come area alla prima prova eseguita con il polionda ed in cui la convezione naturale sembrava funzionare meglio
                                                        Per ora cerco di lavorare su parallax plx-daq come interfaccia scambio dati tra arduino ed excel in attesa dei vari arduino tra cui uno ethernet con scheda SD ed un leonardo che ha 12 ingressi analogici e non 6 come l'A1.
                                                        Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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                                                        • #29
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                                                          Ho sia l'A1 che il parallax Basic Stamp, per ora sto lavorando su questa e, nel caso, posso passarti i vari parametri per utilizzare il comando che ti ho indicato assieme a normali termistori (ovviamente mi occorre sapere, o calcolarlo, il Beta del termistore utilizzato)
                                                          Domotica: schemi e collegamenti
                                                          e-book Domotica come fare per... guida rapida

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                                                          • #30
                                                            Grazie Lupino, non sapevo di questa possibilità di convertire i digitali in analogici se ho ben capito usando un condensatore nel circuito e portando i valori prima in alto e poi in basso, farò sicuramente una prova.
                                                            Basic stamp lo ho scaricato oggi, pensavo mi risolvesse il problema di compatibilità tra plx-daq ed openoffice o office 2013, ma mancano delle librerie per cui ho disintallato tutto e domani monto office 2007 su cui dovrebbe funzionare senza problemi.
                                                            Speravo in un accesso diretto tramite VBA Access ma non si può, l'unica che ho trovato è salvare in arduino su SD e via ethernet prelevare i dati a blocchi.
                                                            Per ora mi accontento di questo, poi vediamo il da farsi, tanto serve solo per un datalogger per test, alla fine pure il serial monitor con alcuni accorgimenti SW può bastare.
                                                            Per il termistore io ho usato tra i tanti questo ciò nondimeno disponibile a cambiarli se ottengo risultati migliori ' per quanto possano servire ' con altri modelli, il PT1000 per esempio mi dava risultati inferiori, ma forse ero io ad errare le letture.
                                                            Cercavo una soluzione anche tipo patch panel che creasse l'interfaccia di cablaggio tra arduino ed i vari sensori e ventole, ma è da studiarci per via delle alimentazioni differenti.
                                                            Intanto torno con i piedi per terra e tralascio i sofismi perchè chi ci segue potrebbe ..........
                                                            , in fin dei conti ci serve solo un poco di aria calda ;-)
                                                            Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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