Ciao Eliabetta,
a prescindere dai calcoli, non mi è chiaro come vorresti sezionare in tre l'accumulo!!

Saluti

Ciao Renato,
Ovviamente non è una cosa fattibile normalmente tranne che smontando/dissaldando un accumulo, la mia idea partiva dal presupposto di come mai nessuno lo ha mai realizzato ?.
La devisione è una semplice membrana isolante, affinche non vi sia scambio termico o il minore possibile tra le sezioni vicine.
Tale membrana consente in ogni caso il passaggio dell'acqua da una sezione all'altra tramite un foro da 1/2 ~ 3/4 di pollice, affinchè l'acqua di una sezione possa passare alla successiva quando vi è prelievo dall'accumulo.
Pur se presente questo punto di contatto, è talmente piccolo che lo scambio termico è trascurabile in tale modo preservo le T delle singole sezioni.
La serpentina di scambio ovviamente dovrebbe lavorare in modo tale che l'acqua più calda venga immessa nella sezione più calda, ovvero quella di prelievo, e mano mano passare alle altre sezioni via via più fredde fino all'uscita.
In tale modo si ottimizza anche lo scambio termico della serpentina sfruttando meglio la potenzialità di un PST, perchè raggiunta l'ultima sezione più fredda dell'accumulo, ancora uno scambio termico sarà possibile.

Ciao Elisabetta,
Intendi un boiler con tre camere isolate termicamente e collegate idraulicamente fra loro da un foro 1/2"~3/4"??
Tipo questo?



Saluti

Renato, con la serpentina UNICA e non tre serpentine separate.
Se proprio necessitasse si potrebbe anche realizzare, ma solo se avessi fonti energetiche diverse ed a temperature diverse, ma sarebbe da valutare.
Colorali tenuemente di rosso - arancione - azzurro e la serpentina unica che inizia con il rosso su rosso e via via passa di stadio verso l'azzurro divenendo arancione.

Ciao,
qualcosa del genere???



Saluti

Renato, complimenti per l'effetto artistico, si qualcosa del genere che già rende l'effetto tipico della stratificazione con accumuli verticali.
Adesso poniamolo in orizzontale. (ma anche in verticale l'effetto ipotizzato è lo stesso se non ancor di più)
Poi unifichiamo la serpentina di scambio con una unica che corra lungo tutto l'accumulo.
Per semplicità costruttiva, eliminiamo i due fori di scambio centrali e lasciamo una 'U' o una 'O' per lo scambio nella intersezione di passaggio intorno alla serpentina (quindi leggermente più grande della serpentina stessa per avere quel 1/2"~3/4" di passaggio).
Infine tale intersezione la poniamo nella parte alta dell'accumulo per fruire di una minima stratificazione.

Cerco la formula per il calcolo corretto ma non riesco a venirne a capo.
Per il serbatorio unico vale il principio per il quantitativo di acqua prelevata dall'accumulo rappresentata così:

Q % Litri prelevati = ( T Miscelatrice - T Miscelazione ) / ( T Accumulo - T Miscelazione )

Anche se è relativa poichè la 'T accumulo' decresce fino al suo valore finale ma non posso calcolarlo perchè risulta ricorsivo.
Quindi in realtà in quantitativo di acqua prelevata è leggermente superiore e dovrebbe essere pari a:

((( T Miscelatrice - T Miscelazione ) / ( T Accumulo - T Miscelazione ))+(1-(T ingresso / T Accumulo )))/2

Nel nostro esempio diverrebbe 0,7666% pari a 38,333 L e T finale Accumulo 49,6°
Ma sempre errata è poichè sempre ricorsiva, ma inizia a dare valori più attendibili.

Cosa molto importante da notare è che con queste formule cambiano i valori di L prelevati e la T finale dell'accumulo, sia se Miscelo con T diverse che se Immetto con T diverse, quindi se Immettessi a 20° o Miscelassi a 20° o qualsiasi combinazione di essi, varierebbe la Q in L prelevata e la T finale Accumulo in ogni caso.

Nel caso dei tre segmenti c'è da perdersi perchè ogni valore precedente influenza ricorsivamente i successivi, anchessi ricorsivi, per cui non ne vengo a capo con una formula coerente ed ottengo sempre uno sbilanciamento termico globale anche se di poche Kcal.
Diciamo comunque che molto grossolanamente il risultato è molto vicino ai valori indicati, ma serve una formula corretta di calcolo.

Qualcuno può dare una mano ?

Ciao, io per fare una cosa del genere uso semplicemente uno scambiatore saldobrasato esterno con circolatore ben calcolato e tubi di grosso diametro per diminuire la velocità dell'acqua in ingresso, praticamente carica dall'alto verso il basso l'accumulo ACS normale e stratifica al massimo nel verso giusto, con il vantaggio di avere acqua calda subito fino dalle prime ore di sole, la resa è ottima dato che lo scambio termico col solare avviene dove l'acqua è più fredda (in basso nel serbatoio) verso la parte più calda da dove poi esce anche (in alto nel serbatoio) è poi anche il sistema più usato nei grossi impianti solari con grossi accumuli anche in serie. Ciao

Grazie del tuo suggerimento buran001, il metodo della stratificazione lo avevo citato in premessa, e l'adduzione in zona fredda con acqua a bassa velocità (quindi sezione larga) normalmente o quasi viene utilizzato.
Ma ritengo alquanto improbabile che con un sistema a stratificazione, anche se ben ingegnerizzato, si possa ottenere una differenza di T tra alto e basso di oltre 23° come con questo esempio ed in special modo per piccoli accumuli come quello in esame.

Ciao Elisabetta,Purtroppo durante il funzionamento del circolatore solare l'accumolo si porta in breve tempo alla stesa temperatura nelle tre zone e la stratificazione avviene solo durante i prelievi di ACS.Nel immagine che hai allegato ipotizzando un delta di 5° tra zona freda e pannelli significa che nella serpentina solare circola acqua a 40° che raffredda la zona calda dell accumolo.

Ciao Belot, corretto ciò che dici, il PST riscalda tutto l'accumulo nel tempo portandolo alla stessa T nelle tre zone, ma...
Non corretta la seconda parte e cerco di spiegare perchè.

Siamo partiti da un accumulo con T 60°, effettuato il prelievo e ridotte le T nelle varie sezioni.
Il PST a circolazione forzata o naturale che sia, circola nella serpentina e su di un accumulo normale a 51,7° apporterà il suo contributo se può, se la sua T è più bassa ovviamente non avverrà scambio o avverrà il contrario cioè raffreddare.
Se è a circolazione forzata si può interrompere la circolazione tramite i sensori sonda, se naturale non saprei sinceramente cosa accada.
Poniamo che la serpentina invii a 60°, nell'accumulo unico raggiungerò i 60° lentamente.
Nel TRE sezioni accadrà una cosa strana:
Il primo stadio si riscalderà più velocemente poichè più piccolo ed è il ricevitore dell'acqua maggiormente calda ma otterrà scarso scambio termico.
Il secondo stadio, otterrà un buon scambio diciamo equivalente al modello ad unico stadio, forse di più perchè la serpentina non ha avuto il tempo di raffreddarsi molto provenendo dal primo stadio caldo.
Il terzo stadio è quello che trarrà i maggiori vantaggi poichè il più freddo, quindi con la possibilità di ottenere un maggiore scambio dalla serpentina che via via si sarà pure essa raffreddata, ma di poco, ed a T utile per riscaldare in ogni caso tale sezione avendo un ottimo scambio.
Alla fine otterrà nuovamente l'accumulo bilanciato a 60° in ogni caso.
Ricordo che i PST rendono meglio con T più basse e via via sempre meno all'innalzarsi delle T presenti.

Se circolasse acqua a 40° e non a 60° avresti lo stesso problema sia che l'accumulo sia unico che sia a stadi, poichè in ogni caso raffredderesti tutto l'accumulo, trannel il caso del 3° stadio che ne trarrebbe vantaggi in ogni caso, anche se inutili.
Ma ritengo imporobabile che un circolazione forzata possa consentire tale circolazione, ciò potrebbe accadere nel CN, ma non saprei se avviene o meno, sarebbe da conoscere.

No con il serbatoio unico questo problema non c'è perché la serpentina solare è posizionata solo nella zona fredda, in basso.

Guarda questo link Animazione sistema di accumulo stratificato che spiega molto bene il principio della stratificazione.
Come dice giustamente Buran001 la stratificazione si fa con il caricamento ed un serbatoio intero funziona meglio di uno sezionato.

Cercare di far stratificare orizzontalmente un boiler orizzontale non è cosa semplice, in questo caso sezionare il serbatoio è un punto di partenza ma non basta per ottenere dei vantaggi.


Ciao,

Complimenti per la discussione molto interessante.

Belot e buran001, accetto le vostre tesi sul metodo di riscaldamento dell'accumulo, ma resta sempre il fatto che all'atto del prelievo di acqua un unico accumulo perde globalmente più T rispetto a quanto perdano di T la prima e seconda sezione di un accumulo sezionato, pur se stratificato e pur se con adduzione poco invasiva.

L'inizio della discussione difatti tendeva ad evidenziare tale ipotetico (ancora) vantaggio fornito in fase di prelievo dal semplice sistema dell'accumulo sezionato , e su questo vorrei continuare il confronto.

Quale possa essere il metodo migliore per riportare in T le sezioni è una scelta tecnica che può essere verificata successivamente, non a caso esistono diverse tipologie costruttive di accumuli ognuna delle quali con peculiarità differenti come quella della animazione gentilmente condivisa che non raffigura un vero e proprio semplice accumulo, ma una configurazione ben più prestante.

Ciao, concordo, ma ho visto fantomatici e super costosi accumuli a stratificazione con geometrie interne molto elaborate, il costo è solo il problema, bisogna anche ammortare la spesa, ho un Puffer da 2000 litri con produzione diretta pipe in tank, tra la parte alta e la bassa arrivo ad altro che 25° di delta T specialmente usando l'ACS, senza ovviamente nessuna produzione accesa o funzionante, concordo che un bollitore ACS a 2/3 settori come quello postato da Renato, funzioni meglio o stratifichi in maniera più sicura, ma tra miscelatrici a 3 vie motorizzate sonde e centralina o termostati ad immersione i costi lievitano per non parlare del bollitore ACS con 2/3 serpentini apposito, il sistema con lo scambiatore solare esterno è facilmente attuabile su qualsiasi accumulo standard anche su impianti esistenti.Ciao

buran001, forse confondiamo un poco di cose, io non parlo del modello proposto da Renato con tre serpentine una per ciascun settore, in tal caso ovvio che la cosa sarebbe molto complessa da gestire e con tempi di ammortamento espressi in lustri.
Ed in ogni caso chi necessiti di più serpentine per via dei vari sistemi di produzione adottati, in ogni caso necessita di tali ulteriori controlli.

Io parlo del modello postato al #7 che ha un semplice e banale sezionamento interno ed una unica serpentina e nulla di più.
Se a circolazione naturale funziona come lo stesso ad unica sezione.
Se a circolazione forzata usa le stesse sonde e gli stessi circolatori di uno ad unica sezione.
Se posto in orizzontale o verticale non cambia nulla (in verticale ottieni lo stesso la stratificazione e forse anche migliore).
Se più grande o più piccolo ottiene in ogni caso lo stesso vantaggio di DT.
In sostanza l'unica differenza è rappresentata da quelle DUE paratie interne e basta rispetto ad un accumulo normale.
Tale banale soluzione consente di avere T mediamente più alte disponibili e conseguenzialmente di potere anche diminuire il volume totale dell'accumulo tipicamente (attualmente) necessario o suggerito con tutti i vantaggi derivanti in tempi di riscaldamento più brevi per risalire di T, complicazioni impiantistiche ed elettroniche e costi dell'accumulo.

P.S.: Sfido chiunque che riesci a stratificare con DT di oltre 25° ma con 2000 litri di accumulo, bella forza, quì si ottiene lo stesso effetto con accumuli di 210 litri ovvero un decimo rispetto al tuo, questa è la enorme differenza.

Intervengo e ne approfitto per presentarmi in questa sezione ed offrire i miei 2cent alla discussione.

Perdona Elisabetta, ma considerando che il post è nella sezione fai-da-te e volendo per l'appunto conciliare la tua idea con la fattibilità in fai-da-te, non ti sembra che la tua proposta sia praticamente equivalente a 3 accumuli da 70L in serie? intendo in serie tanto i serbatoi quanto le serpentine, ovviamente.
Rispetto al serbatoio unico con 2 settori divisori, si avrebbero di sicuro:
- più dispersioni, data la maggiore superficie disperdente a parità di volumi ed i tratti esterni di connessione tra le serpentine (-)
- meno scambio termico tra le 3 (o a questo punto enne, il tutto è perfettamente scalabile) sezioni (+)
- possibilità, volendo, di gestire la carica delle n sezioni con strategie furbe, come ad esempio termostatiche a 3 vie che escludono le sezioni più calde rispetto alla temperatura corrente del PST, così da caricare le sezioni fredde senza raffreddare quelle già calde (+)
- facile da fare in fai-da-te, dato che si tratta solo di assemblare prodotti comuni (++++)

Così, la butto lì giusto per passare dalla teoria alla pratica , dando per assodato che l'idea di fondo è ottenere una stratificazione 'top' con piccoli volumi.

Ora, provando ad analizzare il funzionamento del complesso descritto sopra, partendo da una situazione ideale di 'accumulo carico', dove le tre sezioni hanno temperatura uniforme t=60°C e spillando 30l, a mio avviso la temperatura scenderebbe solo nel primo stadio, quello che riceve acqua fredda dalla rete, dato che gli altri due vengono caricati con acqua alla medesima temperatura di quella spillata; questo ovviamente ipotizzando che i singoli bollitori siano congegnati decentemente e l'acqua in ingresso non si misceli in modo significativo a quella in uscita per almeno la metà del volume, ma penso che la cosa non sia irragionevole.

In altre parole sarebbe possibile avere dal bollitore almeno 70+70+35=175L di acqua a 60°C costanti, prima di chiamare in soccorso la caldaia istantanea per integrare.

Ora la domanda: è questo un dato migliorativo rispetto a quanto offerto da un bollitore tradizionale da 210 L?

La mia risposta è: sicuramente SI.

Buona idea Top,si potrebbe usare 3scaldacqua termo del costo totale di 450 euro per avere un accumulo di 240lt stratificato e con carico acqua dal primo boiler e uscita dal terzo.ma la srpentina del boiler(2,7lt x3)non sara' un po' lunga per 40tubi heatpipe che ho intenzione di montare?

Antonio, sull' argomento mi cogli impreparato, non ho esperienza al riguardo. Però a sentimento direi che aumentare la potenza dello scambiatore non dovrebbe mai costituire uno svantaggio.

Cioè Antonio fammi capire vorresti montare come accumuli 3 comuni scalda acqua termo elettrici ( con serpentina ) da 80L posti in serie ?
Ovviamente togli le resistenze interne (tranne l'ultimo forse), e l'ingresso con circolazione forzata avviene dal solare sull'ultimo accumulo per passare in serie sugli altri due accumuli e tornare sul solare ?
Come dice Top, è la stessa cosa del sezionare in tre l'accumulo unico, con i relativi vantaggi e svantaggi evidenziati.
In ogni caso la reputo una buona soluzione ed io in questo momento utilizzo un sistema molto simile, l'unica accortezza è coibentare ulteriormente i termo accumuli per evitare dispersioni e coibentare bene i collettori di giunzione solare.