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Boiler ACS con vs senza serpentina, per sistema CN heat pipe

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  • Boiler ACS con vs senza serpentina, per sistema CN heat pipe

    Buonasera a tutti,
    vorrei installare un pannello solare termico a tubi heat pipe a circolazione naturale sul tetto della mia casa di campagna, per produrre sola ACS.
    Ho visto che ne esistono di due tipi: quelli in cui l'ACS è direttamente contenuta nel boiler nel quale sono inserite le teste degli heat pipe, e quelli in cui l'ACS circola all'interno di una serpentina posta all'interno dello stesso boiler, che è comunque pieno d'acqua scaldata dal contatto con le teste degli heat pipe.

    Sapreste consigliarmi quale tra le due soluzioni sia la migliore?
    Immagino che con la serpentina si abbia maggior igiene (no necessità di sovrariscaldare l'ACS ad almeno 60°C per prevenire la legionella ad esempio), quindi probabilmente l'energia solare sarebbe sfruttata meglio e senza lo spreco legato al dover sovrariscaldare l'acqua per poi essere comunque obbligato a farla passare in una valvola miscelatrice onde evitare il pericolo ustioni.
    Però immagino anche che invece dello scambio diretto heat pipe-ACS della prima soluzione, il doppio passaggio heat pipe-acqua nel boiler e successivamente acqua nel boiler-ACS, tramite serpentina, possa generare un calo di efficienza complessiva nel sistema. Come faccio a sincerarmi che in questo secondo caso si riesca comunque ad avere una buona resa e che ad esempio l'ACS riesca sempre a scaldarsi istantaneamente nell'attraversare la serpentina quando apro il rubinetto?

    Spero di non aver complicato troppo la domanda. Grazie.

  • #2
    Non sono esperto di sistemi CN, ma a quanto ne so quasi tutti i CN heat pipe sono del primo tipo. Secondo me il passaggio dell'acs in serpentina è meglio... però bisogna vedere che serpentina ci sta e quanto scambio riesce a fare. Se trovi un CN hp fatto così postane le caratteristiche, ti diamo una mano...
    PDC Ibrida Daikin HPU 8/35 kW . FV: 2,58 kWp, Az 0°, Tilt 26°. Solare Termico 9.6 mq Tilt 54°. Auto Volvo XC40 T5 Recharge Plug-In Hybrid

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    • #3
      Vinces , da quello che ho visto in rete esistono CN a tubi di tipo in pressione e non in pressione : i primi hanno solo il thermos di vetro , i secondi con HP , i primi non possono essere allacciati direttamente all'acquedotto perche si romperebbe istantaneamente il vetro, i secondi si ; nei primi tempo fa' esisteva un tipo con serpentina interna in rame dove passava l'acqua pulita, nel secondo non credo che esista qualcosa di simile e non serve a niente ... postaci un link per capire cosa hai visto , non voerrie che hai fatto confusione chiamandoli tutti HP .....
      AUTO BANNATO

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      • #4
        Effettivamente ieri mi sembrava di averne visti diversi con questo sistema in rete. Oggi cercando degli esempi per farvi capire di cosa parlo sto facendo molta più fatica a ritrovare quei prodotti. Ad ogni modo, giusto a titolo di esempio, potete dare un'occhiata ai disegni ai seguenti link:

        EKOS ENERGIE - Impianti fotovoltaici, Pannelli solari termici e fotovoltaici, Impianti di condizionamento e trattamento aria
        oppure
        PUNZO IMPIANTI S.R.L. - GRANDI IMPIANTI DAL 1948 - PANNELLI SOLARI

        Non vi sono molte informazioni oltre agli schemi, ma mi auguro rendano un po' l'idea del meccanismo di funzionamento.

        Per quanto riguarda il riempimento del serbatoio ("aperto") tra heat-pipe e serpentina (in pressione), suppongo il circuito sia come quello mostrato nelle illustrazioni alla pagina seguente (anche se in quest'ultimo caso i tubi non sono heat-pipe: è solo per rendere l'idea...): PANNELLO SOLARE TERMICO ACQUA CALDA PRESSURIZZATO 180 LITRI PER 4-5 PERSONE | eBay

        Grazie ad entrambi per l'interessamento!

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        • #5
          L'ultimo link su ebay , e' proprio con i tubi solo vetro , non e' in pressione , l'acqua dentro il serbatoio e' sempre la solita , salvo quella che evapora , nella serpentina interna circola l'ACS , quindi perfetto , la descrizione mi sembra idonea all'infuori dell'avere ACS continua , uno l'ha finche i 180 lt del serbatoio permettono di scaldare la serpentina , dopo no...

          Direi che e' quello che cerchi te , l'acqua nel serbatoio che evapora , viene reintegrata dal barilotto ....
          AUTO BANNATO

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          • #6
            I primi due sono heat pipe e il terzo a semplice circolazione naturale del liquido del serbatoio. Tutti sono a serpentina, quindi con isolamento dell'acqua dell'acquedotto (poi ACS) dal liquido che circola nell'impianto.
            I primi due devono essere riempiti (fluido tecnico con antigelo ?), magari messi in leggera pressione, il terzo ha un barilotto con un semplice sistema di riempimento automatico dall'acqua corrente (lo stesso degli scarichi dei water per intenderci), quindi il serbatoio in generale conterrà acqua di acquedotto non in pressione, a meno che non metti un pò di antigelo nel barilotto immagino.

            La differenza fondamentale che vedo è che solo l'ultimo è in grado di gestire in modo automatico le sovratemperature, cioè se l'impianto si surriscalda (magari vai in vacanza d'estate) la pressione interna cresce e viene buttata fuori acqua bollente dalla valvola di sicurezza, il barilotto provvede immediatamente a riempire di nuovo il serbatoio e tutto l'impianto. Nei primi due ci sarà una valvola di sicurezza che butta fuori in caso di surriscaldamento (altrimenti si spacca tutto), ma il contenuto non può essere reintegrato.

            Gli altri tipi di impianti CN che mi vengono in mente:
            • Serbatoio che immagazzina l'acqua dall'acquedotto
            Ggli heat pipe la scaldano e aprendo i rubinetti l'acqua del serbatoio (ACS) va alle utenze, niente serpentina quindi. Questi pure possono scaricare l'acqua in caso di surriscaldamento, tanto l'acqua rientra dall'acquedotto. Devono reggere le pressioni dell'acquedotto ( da me 4.5 bar) quindi serbatoio più solido e costoso.
            • Sistemi a riscaldamento diretto dell'ACS
            L'acqua dell'acquedotto entra nel serbatoio depressurizzata e circola direttamente nei tubi, si scalda (e deposita calcaree) ma ormai ha perso pressione per cui poi deve uscire per caduta, và bene se le utenze sono molto più in basso, altrimenti ci vuole l'autoclave.

            Non sò se esistono sistemi che fanno circolare l'acqua dell'acquedotto nei tubi mantenendola in pressione, forse come dice Spider i tubi di vetro sottovuoto normali non tengono quelle pressioni.

            A me il terzo sistema che hai linkato come principio di funzionamento non dispiace, però vedendo il video mi è sembrato un po' deboluccio ed economico.

            Tieni presente che tutti i sistemi solari termici devono fare i conti con due problemi:
            • Surriscaldamento
            Di solito in momenti di scarso prelievo, oppure per sovradimensionamento dei pannelli rispetto al prelievo
            • Congelamento
            Sopratutto al nord. I sistemi con heat pipe non contengono acqua nei tubi quindi sono meno soggetti.

            Gira nel forum per vedere cosa dicono quelli che hanno sistemi CN.



            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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            • #7
              Grazie per i vostri commenti, tuttavia volevo precisare che i sistemi linkati avevano il solo scopo di far capire a Sergio&Teresa e Spider61 cosa intendevo per "circolazione naturale con serpentina nel serbatoio".

              Non intendvo assolutamente indicare che fosse quello il sistema che stavo cercando, anzi la mia domanda era proprio volta a richiedere opinioni in termini di pro e contro per sistemi a circolazione naturale con e senza serpentina.
              Voi quale dei due tipi vi sentireste di consigliare?

              Gli unici due punti fermi per me sarebbero la circolazione naturale, perchè voglio il sistema più semplice senza pompe o autoclavi in giro, e l'utilizzo di heat pipe, per ridurre al minimo la manutenzione, non avere glicole da sostituire periodicamente, ed essere intrinsecamente protetti dal rischio gelo.

              Spero nel frattempo di riuscire a ritrovare anche il link dove avevo visto il famigerato sistema con heat pipe, barilotto con galleggiante e serpentina in pressione all'interno del boiler tutto assieme nello stesso prodotto...

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              • #8
                Ho preso spunto dai link per fare una carrellata dei vari sistemi a circolazione naturale.

                Io e Sergio siamo possessori di impianti CF a svuotamento e ti assicuro che come semplicità e poca manutenzione non li batte nessuno. Come costo forse è un pò altino, il mio è autocostruito quindi non fà testo.

                Comunque mettendomi nei tuoi panni forse il sistema più semplice di CN è quello con HP e serbatoio in pressione senza serpentina, il serbatoio contiene l'ACS, scaldata dalle teste dei tubi HP. La protezione da surriscaldamento è data da una valvola di sicurezza che in caso di necessità (aumento di pressione), sfoga all'esterno. Il rischio di congelamento del serbatoio dovrebbe essere minimo, tranne che in zone davvero gelide.

                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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                • #9
                  Ri-trovato, finalmente!!!

                  Ecco qua il link:
                  http://www.test-rinnovabili.it/solar...o_heatpipe.pdf

                  Mi sembra che questo riunisca in sé tutte le caratteristiche cercate:
                  - circolazione naturale --> assenza di pompe ed alimentazioni elettriche dedicate
                  - tubi sottovuoto heat pipe --> ridotta dispersione termica notturna, no circolazione acqua nei tubi, antigelo non necessario
                  - barilotto con galleggiante --> gestione automatica del reintegro in caso di sovratemperature
                  - ACS a pressione acquedotto in serpentina --> no necessità di pulizia periodica del boiler o di utilizzare la resistenza elettrica per evitare contaminazioni batteriche

                  Cosa ne pensate?

                  La mia unica perplessità, come da domanda iniziale è la seguente:
                  Come valuto la capacità del sistema di riscaldare istantaneamente l'acqua che passa nella serpentina, data una certa temperatura iniziale nel serbatoio?
                  Rispetto ad un sistema in pressione senza serpentina questa configurazione rischia di essere meno sfruttabile sotto questo punto di vista o è solo una mia impressione sbagliata?

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                  • #10
                    La tua perplessità è fondata.
                    La temperatura dell'acqua in uscita dipende da:
                    • Temperatura dell'acqua dall'acquedotto, di solito sui 10-15º.
                    • Flusso dell'acqua. Per una doccia intorno ai 10 l al minuto.
                    • Potenza di scambio della serpentina, e qui effettivamente non si può dire nulla.

                    Il problema c'è, si suppone che con il serbatoio a temperatura "alta", diciamo ad esempio 60º, l'acqua in uscita sia adeguatamente calda per un utilizzo standard, doccia a 45º.
                    Però potresti vederla in un altro modo: Normalmente ci sarà bisogno di un sistema d'integrazione dell'acqua calda, per tutti i giorni dell'anno in cui l'insolazione è insufficiente, quindi tutti i giorni invernali (che non vuol dire che il sistema solare non rende, magari riesce ad elevare la temperatura a 35º, per cui la caldaia deve solo scaldarla per altri 10º) e parecchie giornate delle mezze stagioni. Quindi anche se ad esempio con acqua calda a 50º la serpentina te la fornisce solo a 40º la caldaia metterà il resto, il calore che non prelevi dal serbatoio rimane lì per l'utilizzo successivo. Naturalmente meno calore si preleva più la temperatura del serbatoio e alta e maggiori sono le dispersioni.

                    Una cosa che non mi piace molto di questa architettura idraulica con la serpentina è che non c'è stratificazione, il contenuto del serbatoio si rafffredda uniformemente, quindi la capacità del sistema solare di lavorare in autonomia sarà inferiore a uno di quelli con riscaldamento diretto, dove si preleva sempre in alto, quindi l'acqua alla massima temperatura.

                    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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                    • #11
                      Ma col serbatoio in orizzontale la stratificazione dovrebbe essere praticamente assente. A me invece lascia perplesso la "non necessità" di mettere il glicole, che mi sembra più un'impossibilita per antieconomia (c'è ne vorrebbe troppo per tutto il serbatoio) che una non necessità.
                      PDC Ibrida Daikin HPU 8/35 kW . FV: 2,58 kWp, Az 0°, Tilt 26°. Solare Termico 9.6 mq Tilt 54°. Auto Volvo XC40 T5 Recharge Plug-In Hybrid

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                      • #12
                        Non mettere il glicogeno in un impianto del genere credo dia ragionevole, a meno di vivere in località freddissime.
                        Il serbatoio è isolato, i tubi HP non portano l'effetto di emissione verso l'infinito nel serbatoio, anome con bassa irradiazione qualcosa portano nel serbatoio.
                        c'era un utente installatore, non ricordo il nome, che diceva di fare la stessa cosa.

                        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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