Raffreddare con il pannello solare CF.

[Elisabetta Meli]

Dopo il successo del termico CN, del FV e del pannello solare ad aria, vorrei continuare con un'altra impresa:
Vorrei montare dei pannelli a circolazione forzata con un triplice scopo, ACS, Integrazione riscaldamento invernale e raffrescamento estivo.
Sui primi due, ben poco da dire, sul raffrescamento estivo provo ad esporre il mio pensiero.
Premetto che utilizzo l'impianto radiante a pavimento.
Se in estate, solo durante la notte, facessi circolare l'acqua del massetto direttamente verso i pannelli solari a circolazione forzata e senza passare da accumuli, ma direttamente deviandone il flusso, dai pannelli verrebbe dissipato il calore accumulato durante il giorno dal massetto, tendendo a portare la temperatura del massetto a quella esterna notturna ottenendo un effetto di raffrescamento che per latenza termica si protrarrebbe per alcune ore per poi ricominciare il ciclo la notte successiva.
Considerando che di notte la T esterna è mediamente almeno la metà della diurna ( dalle mie parti 13°-26° circa ) otterrei, bilanciando bene l'apporto dei collettori, una media sui 20° ottimisticamente ( perfetta :spettacolo: ).
Il quesito che mi pongo è come calcolare l'apporto di un collettore solare posto in funzione di dissipazione notturna?, quanto può rendere ?

 

[Wilmorel]

Ciao Elisabetta
Congratulazioni per il successo e perseveranza delle tue sperimentazioni.
Per la funzione dissipazione notturna dei collettori, ti suggerisco la ricerca, tramite il motore del forum, della frase "irraggiamento verso l'infinito"
Ricordo una discussione piuttosto interessante.

Prima e seconda pagina:
https://www.energeticambiente.it/fai-da-te/14709486-il-mio-fai-da-te-impianto-solare-termico.html

 

[sagre]

A ricordo di un fatto che mi è successo con i miei pannelli solari. Una notte di tempo fa in primavera la centralina mi diede il consenso per la circolazione! In un primo momento non seppi darmi una spiegazione, ma dopo un rapido controllo venni a capo di tutto.
C'era vento di Scirocco, la temperatura esterna si era alzata di molto rispetto al normale ed avendo l'accumulo freddo giustamente la centralina vedeva bene le condizioni con le sue sonde!
La tua idea è molto interessante. Devi tener conto che il termostato differenziale deve avere la 1° sonda solaio come se fosse quella del pannello solare e il pannello solare quella dell'accumulo e con un differenziale minimo. I miei pannelli 8 mq. (riciclati) danno un differenziale tra PANNELLI - ARIA ESTERNA di circa 3 C° nelle notte serene d'estate.
Prova e facci sapere.
Sagre.

 

[Elisabetta Meli]

Pensavo ad una soluzione di questo tipo rifacendomi al ' serpente nero sul tetto '.
Il tutto comandato da Arduino, due relè, tre sonde, due elettrovalvole, un circolatore, un sensore IR alimentazioni e componenti vari.
Con il modulo bluetooth posso controllare e comandare anche dal cellulare o dal pc.
Un parere ? please.

 

[Elisabetta Meli]

Buongiorno forum.
Una prova semplice semplice.
Ho collegato il famoso serpente nero all'impianto a pavimento con un circolatore comandato da un crepuscolare.
Mentre su Paceco calavano le ultime ombre della sera... il circolatore si è avviato.
La temperatura iniziale dell'acqua proveniente dal massetto era 25.7° ore 21.00
Questa mattina la temperatura era di 23.8° ore 07.00
La sonda ha segnato una temperatura minima di mandata notturna di 20.4°
Ciò significa che riesce ad abbassare la T di ritorno di quasi 4°
Certo è da considerare la dissipazione notturna che normalmente avverrebbe sul massetto.
Vediamo cosa accade questa notte, non credo si abbassi di ulteriori 2° la T del massetto, ma anche solo 0,5° a notte per x notti non sarebbe male fino a portare la T massetto al suo minimo possibile. Vedremo qual'è e se riesce la cosa.
Intanto è gradevole sentire con la piante dei piedi il pavimento leggermente più fresco.
Stay tuned.

 

[renatomeloni]

Ciao Elisabetta,
dove hai messo il "famoso serpente nero"? In giardino? Sul tetto?
Come materiale per dissipare calore il polietilene non è il massimo sopratutto se lasciato all'aria. Sarebbe interessante un test con una serie di chiocciole da pavimento radiante, posizionate ad un metro sottoterra o meglio ancora, se lo si ha in casa, dissipare il calore nell'acqua del pozzo.
Lo schema del post 4 mi piace!!!!

 

[Elisabetta Meli]

Holà renatomeloni,
il serpente è sul tetto, riconfigurato in 10 spirali seriali rispetto ai 10 fasci paralleli utilizzati anni or sono per il riscaldamento della piscina.
Posizionato con una inclinazione su di un tetto spiovente di coppi di circa 20° ed esposto ad EST quasi pieno.
Ogni spirale dovrebbe essere di circa 20 ml, quindi il percorso dell'acqua è di circa 200 ml.
Il polietilene è molto più economico rispetto ai multistrato utilizzati per il pavimento e ritengo che dissipi molto meglio di notte poichè nero.
In merito a posizionamento sotto terra o dentro pozzi/cisterne, a mio avviso, oltre la notevole dimensione di tubi da posizionare ( oltre 15 m2 ) si potrebbe rischiare il bilanciamento termico precoce, cosa che con l'aria notturna non può accadere poichè infinita e sempre più bassa come T rispetto al calore assorbito dall'immobile durante tutto il giorno.
L'unico vantaggio potrebbe essere di sfruttare il ciclo anche di giorno, ma con il grosso rischio che il terreno/pozzo raggiunga rapidamente (pochi giorni) la temperatura del massetto per cui non otterresti più scambio termico sufficiente se non la dissipazione fornita dal solo terreno/pozzo e ritengo a spanne che sia inferiore rispetto all'aria esterna anche se solo notturna.
Sicuramente un lago sotterraneo si potrebbe sfruttare, ma non tutti credo ne siano in possesso.

 

[renatomeloni]

Non credo che ci sia il rischio di scaldare l'acqua del pozzo, ovviamente parlo di pozzo artesiano a discrete profondità. Inoltre non è necessario inserire scambiatori all'interno del pozzo, bensì penso sia sufficiente far circolare l'acqua nel boiler di scambio e da qui al radiante.
Piazzando la pompa nella parte bassa del pozzo e mantenendo il circuito pieno, la colonna d'acqua in discesa controbilancia quella in salita, quindi la potenza necessaria per farla circolare è veramente minima.
Come è noto, l'acqua in profondità si trova ad una T° media di circa 18°C ed ha un'elevato calore specifico, quindi essendo fredda è l'ideale per assorbire il calore.
Visto che hai la piscina un'altro test, da verificare, sarebbe quello di sfuttare la stratificazione notturna dell'acqua di questa nella parte bassa, verificando le T° minime che raggiunge la notte e nel caso, sfuttarla per raffreddare il boiler.
E' solo un'idea !!!

Saluti

 

[Elisabetta Meli]

@ Renatomeloni, la piscina ha una temperatura di 26° quasi costanti ed a 2,5 metri di profondità la differenza di T è solo di 1°, quindi nulla da fare.

 

[Elisabetta Meli]

Ieri purtroppo nessuna misurazione, ma questa notte si.
Ho azionato un'altro piano in raffrescamento, quindi siamo a 170 m2 circa
Condizioni iniziali ore 09.00: T Ambiente 28° T esterna 26.5° T ritorno 27.2° T mandata 26.00
Condizioni finali ore 06.00 : T Ambiente 27° T Esterna 22.4° T ritorno 24.4° T mandata 22.1°
Considerazioni: le temperature diurne sono salite e si nota, tanto che il ritorno rispetto all'altro giorno è 1,5° in più 27,2 contro 25,7.
Anche la temperatura minima notturna è più alta.
La cosa interessante è la T di mandata che è inferiore rispetto alla T esterna anche se di poco 22,1 contro 22,4, ed è la T di mandata che entra a 24,4 ed esce a 22,1, quindi oltre a dissipare i 2 gradi rispetto all'esterno recupera anche ulteriori 0,3°, sarebbe curioso sapere se il ritorno fosse già alla termperatura esterna quale potrebbe essere la dissipazione ulteriore del nero.
Altro dato interessante è che pur partendo con 1,5° in più rispetto all'altro giorno, il ritorno alla fine era solo di 0,6° in più, questo significa che il sistema dissipa molto bene.
Da calcoli fatti ecco qualche risultato dei valori in gioco nelle 9 ore di funzionamento.
Cal : 22.356
kJoule : 93600
kW : 26,1
BTU : 88.713
m3CH4 : 2,96
ERR : 83 ( il circolatore assorbe 35Wh vel.1 con una portata di 1.080 l/h ed il collettore contiene 43,2 litri con una superficie di 12,5 m2)

Nota: controllando la temperatura dei pannelli fotovoltaici da sotto, sono di oltre 2° più freddi rispetto alla T esterna, e sopra ancora più freddi.

Saluto a tutte le " tribù dei piedi freddi "

 

[Elisabetta Meli]

Mi scuso con i moderatori se questo è il mio terzo post consecutivo, ritengo che il contenzioso possa essere difficile essendo l'unica sperimentazione di questo tipo attiva ad oggi, ed a ciò imputo la mancanza di risposte piuttosto che al non interesse. Almeno spero.

Aggiornamenti:
Mi rendo conto delle difficoltà nelle misurazioni con delle temperature esterne in gioco non costanti che complicano i calcoli.
Ancora pochi giorni di prove di cui solo 4 con dati, e le regressioni lineari apparentemente sembrano darmi torto a causa della variabilità di cui sopra.
Ma questa notte sentivamo freddo e la T ambiente era di 26°. Può significare qualcosa ?

Condizioni iniziali e finali 21.00 e 06.00:
amb est rit man
26.5 25.8 26.3 25.2
26.0 22.0 24.4 21.5

Apparentemente si riesce a ridurre di circa 2° a notte che vengono recuperati durante il giorno, ma dipende dalla giornata, se calda di più ma la notte riduce di più e vice-versa. una quasi costante è la T di ritorno finale che si attesta quasi sempre intorno ai 24.4° circa mentre le mandate finali sono ballerine in funzione della T esterna, ma sempre inferiori ad essa.
Il sistema sembra bilanciarsi da solo, nel senso che ciò che viene aggiunto di giorno viene sottratto di notte, forse a vantaggio della dissipazione, ma ancora pochi dati, e tutto ovviamente dipende dalla superficie dissipante e da dissipare.
Le velocità di circolo non incidono o in maniera poco significativa, quindi meglio bassa per un discorso di consumi elettrici ( ERR finale oggi 104 ).
Ancora a livello di semplice percezione ma sembra che funzioni bene, vedremo.

Prossima tappa è collegare 4 sonde T con Arduino e monitorarle tramite plx-daq ad intervalli regolari di notte per vedere l'andamento.

PS: se non commentate il moderatore mi sanziona, o si può ottenere una deroga ?

 

[renatomeloni]

Holà Elisabetta!!!!
Da regolamento hai 48 ore per accorpare i post consecutivi, compatibilmente con la lunghezza del form ovviamente.
Visto che si tratta di un test inedito con rilevamenti frequenti, presumo che il moderatore sarà comprensivo nell'interesse del forum.
Stavolta ti salvo io visto che oltre l'interesse c'è anche la curiosità!!!
Procedi con le 4 sonde e posta i report.
Magari se hai la possibilità, imposta una tabella su excel, che è oltre ad essere più leggibile si possono avere dei grafici sugli andamenti di T°!!
Saluti.

 

[Elisabetta Meli]

Grazie renatomeloni, :beer:

Ecco il foglio che avevo già preparato e su cui annoto i dati.
Spero possa essere utile e di non avere commesso errori.
Visualizza allegato Raffrescamento.ods

 

[Wilmorel]

Speriamo proprio che non vengano tagliate le ali a chi vola alto come Elisabetta!
Forse non si interviene perchè i suoi post sono esaustivi e c'è molto da imparare.

 

[renatomeloni]

Concordo alla grande. Come ampiamente sostenuto dallo staff, ciò che conta è la qualità degli interventi, non la quantità!!


@Elisabetta
Ho fatto due calcoli per leggere i dati secondo un'altro punto di vista. (spero di non aver sbagliato)
Riporto gli andamenti su scala settimanale. Ora con i pochi dati che abbiamo verrebbe:

Range orario di rilev. 21:00 / 06:00 Ore Tot. = 9
N° giorni = 5

T° media ext. 24,27
T° media Man. 24,01
Delta T° 0,26

T° media interna 26,94
T° media Rit. 25,51
Delta T° 1,43

Delta T° int./ext =2,67
Delta T° man/rit =1,5

Si intravvede già una scarsa dissipazione della "Biscia"!!!!
Forse aprendo le finestre si sarebbe potuto dissipare qualcosa di più??

Che ne pensi?

 

[Elisabetta Meli]

@wilmorel : mi confondi. Grazie.
@renatomeloni : è troppo semplicistico il calcolo fatto in tale modo, tutto dipende dall'andamento delle temperature esterne. Prescindendo dal fatto che di notte è sempre tutto aperto e di giorno quasi sempre tutto chiuso, vorrei vedere voi con 34° esterni :bored: alle 13 mentre dentro erano 30°.

I valori che prendo in seria considerazione sono le regressioni lineari ( ancora poche ) e si nota che la mandata iniziale tende ad essere più bassa rispetto all'andamento della temperatura esterna. Ancora più interessante è il ritorno iniziale che è nettamente più basso come tendenza.
Vi è poi da considerare le forbici che sembrano tendere verso una maggiore dissipazione globale.
Altro aspetto è che mediamente la temperatura del pavimento risulta essere di 2° inferiore ( via via decrescendo durante la giornata ovviamente ) rispetto al fatto di non avere tale sistema, e già questo mi sembra un vantaggio enorme.
Certo la scommessa è, riesce di notte a dissipare di più rispetto a quanto accumulato di giorno. Sembra di si, ma occorre tempo, ed ovviamente non è un sistema immediato come un climatizzatore che nel giro di breve tempo raffresca l'aria, ma un sistema che alla lunga raffresca tutta la casa e non solo l'aria, ma NON sostitutivo ad esso come potrebbe essere nel caso del riscaldamento, perchè con potenze in gioco di pochi kW (1/2 e meno) se confrontato con il riscaldamento.

L'intento sperimentale era ed è: se invece di aver dentro casa 30° ne ho 28°, l'intergazione apportata dai climatizzatori sarà inferiore ed il confort globale sarà migliore. Potrò addirittura non accendere i climatizzatori in determinate condizioni ottimali.
Ma il 30° ed il 28° sono aleatori, o meglio, parzialmente, in funzione delle T esterne.
La scommessa adesso si è trasformata in; riesce a dissipare di più rispetto all'accumulo ed a mantenerlo ?
Alla prima parte del quesito si può rispondere semplicemente, incrementare la superificie di scambio o ridurre la superficie da dissipare.
In merito al mantenimento stò provando a capire se si e quanto è questo si, ma poi rientrano altri fattori, coibentazioni etc.
In fin dei conti ad oggi è come se avessi un climatizzatore da 9.000 BTU acceso per 9 ore al giorno (notte), almeno dai calcoli fatti finora.

Dati aggiornati Visualizza allegato Raffrescamento.ods

 

[renatomeloni]

riesce a dissipare di più rispetto all'accumulo ed a mantenerlo ?
Alla prima parte del quesito si può rispondere semplicemente, incrementare la superificie di scambio o ridurre la superficie da dissipare.Visualizza allegato 31745

Certo che ora ci sono pochi dati per fare un consuntivo di valutazione preciso.
Ritengo che c'è un'altra componente fondamentale da inserire nell'equazione!!! Il coefficente di scambio termico della "biscia" !!!
Lo scopo del sistema è quello di abbattere la T° interna (più alta) sfruttando quella esterna (più bassa) la notte.
Stiamo parlando di un tubo in polietilene, con un coefficente di conducibilità termica piuttosto basso. Diverso sarebbe stato l'impiego di un materiale con un coefficente più elevato o, meglio ancora, l'impiego di una sorta di "scambiatore alettato" in grado di cedere più velocemente il calore. Penso che in questo modo si potrebbero ottenere migliori risultati in minor tempo.

Che ne pensi?

Saluti

 

[Elisabetta Meli]

@ renatomeloni ( per non confonderci tra tutte le risposte ))

Certamente corretto ciò che dici, si potrebbero montare dei radiatori, e sicuramente lo scambio termico vola ( almeno in teoria ).
Potresti ridurre la superficie di scambio utilizzata o a parità di superficie ottenere uno scambio molto maggiore.
Se recuperati poichè dismessi da auto o da unità esterne ed interne di condizionatori ben venga, contribuisci al riciclo e riuso, ma da acquistare nuovi assolutamente no per i loro costi proibitivi rapportati allo scopo ed al numero presunto necessario.

A patto di rendere tale sistema 'dedicato' e per un utilizzo quindi prettamente limitato a 3 mesi estivi circa 15 Giugno - 15 Settembre.

Con il semplicissimo serpente nero, o con un pannello solare termico a circolazione forzata, che penso renderebbe qualcosa di più, la stessa superficie e lo stesso elemento serve a tre scopi in contemporanea ( ACS, aiuto al raffrescamento ed aiuto al riscaldamento ).
Se verifichi lo schema del #4 è esaustivo.
Inoltre è una cosa semplice, non richiede competenze particolari e chiunque è in grado di realizzarla avendo ovviamente come presupposti l'impianto a pavimento ed un terrazzo/tetto.
Il tutto con costi che possona andare dal quasi nullo con il serpente nero a diverse centinaia di euro per pannello per x pannelli.
Inoltre chi ha già dei pannelli termici CF, può riconvertirli con un banale circuito per lo scopo.
Insomma puoi sfruttarlo tutto l'anno.

N.B.: ad oggi il rendimento ERR è mediamente di 56.
cioè MEDIAMENTE il sistema energeticamente rende DIECI volte in più rispetto ai MIGLIORI condizionatori nelle MIGLIORI condizioni.
( almeno sembra ).

Dati aggiornati Visualizza allegato Raffrescamento.ods
Per una più facile comprensione ho unificato i colori appartenenti alla stessa categoria, smorzato gli andamenti e modificate le regressioni da lineari a potenziali per T ambiente e T ritorno. Aggiunte varie medie e T esterne minime e massime e piccole ulteriori modifiche.
Interessante è l'intersezione iniziale della T ambiente ed il mantenimento della stessa nonostante l'incremento notevole di temperature esterne.

 

[renatomeloni]

Hahaha, :spettacolo: dici bene, dobbiamo stare MOOOOLTO attenti a non sovrapporci!!!
Concordo assolutamente sul riciclo e sul lavoro realizzato a costo zero o quasi.
Vai pure avanti tranquilla col test, vedrai che prima o poi qualcuno si affaccerà a dare un'occhiata!!!
Pensa, interessa a me che non ho neppure il pavimento radiante!!!

Saluti

 

[Elisabetta Meli]

Ciao Renato ( posso chiamarti confidenzialmente così ? )
In qualità di unico supporter mi sento in dovere di aggiornarti con alcune considerazioni odierne.
Precedentemente commentavo che il sistema sembra bilanciarsi, ed è vero, nel senso che tende a stabilizzare la temperatura interna evitando i tipici sbalzi che accadono al variare delle temperature esterne ( diciamo un poco come avviene con il riscaldamento ).
Posso dire che durante il giorno non si sente più il caldo a volte opprimente, perchè contrariamente alla climatizzazione è tutta la casa ( quindi pavimento, muri, mobili ) che sono mediamente più freddi e concorrono ad evitare gli sbalzi tipici causati dai climatizzatori in cui se spegni l'impianto a distanza di pochi minuti necessiti di riavviarlo; perchè raffreddano solo l'aria e 'poco' tutto il resto.
Al contrario questo sistema consente di avere una latenza termica di gran lunga superiore offrendo un confort imparegiabile, ed in questi giorni inizio a rendermene conto.
Per fare un paragone, con i vari sistemi di riscaldamento:
Con la pompa di calore riscaldi velocemente, ma perdi il vantaggio nel giro di poco se spegni l'impianto.
Con i termosifoni stenti qualche ora prima di riscaldare ma ne usufruisci per alcune ore anche dopo lo spegnimento.
Con il pavimento radiante puoi stare anche due giorni per raggiungere la temperatura, ma la mantieni molto di più nel tempo.
Questo concetto di latenza termica è anche alla base di questa sperimentazione, ed in effetti è lo stesso principio solo che invece di essere applicato al riscaldamento è applicato al raffrescamento.

Dati aggiornati: Visualizza allegato Raffrescamento.ods
Modificata nel grafico la mandata da regressione lineare a potenziale, mi sembra più leggibile, variati alcuni simboli e piccole migliorie.