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dubbio su impianti a svuotamento

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  • dubbio su impianti a svuotamento

    buongiorno a tutti
    chiedo cortesemente se qualcuno può dipanarmi un dubbio:
    sugli impianti solari a svuotamento con accumulo a pelo libero (tipo rotex), immagino che la differenza d'altezza massima tra il punto più alto dei pannelli solari e il pelo dell'acqua dell'accumulo sia teoricamente 10m, (altrimenti si formerebbe il vuoto nel punto più alto quando la pompa va al minimo dopo aver caricato)
    Ma anche se la differenza tra queste due quote è inferiore ai 10m, si riduce la pressione nel punto più alto e di conseguenza il punto di ebollizione dell'acqua.
    Dal diagramma pressione-ebollizione dell'acqua, vedo che ad esempio con 7m di dislivello, la pressione residua superiore è di 220mmHg corrispondente a circa 67°C di ebollizione (quindi questa dovrebbe essere la temperatura più alta che posso ottenere)
    Considerato che in tutte le discussioni dove si parla di questo tipo di impianti non ho trovato nessun riferimento a questi limiti, vi chiedo: è un ragionamento corretto il mio o sbaglio qualcosa?
    Grazie a tutti
    Davide

  • #2
    Al di la dei 67 gradi o meno, che si abbassi il punto di ebollizione è corretto ma non mentre l'impianto è pieno e circola.

    Quindi dormi pure tranquillo fino alla T massima sostenibile dall'accumulo.
    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
      Originariamente inviato da sergio&teresa Visualizza il messaggio
      Al di la dei 67 gradi o meno, che si abbassi il punto di ebollizione è corretto ma non mentre l'impianto è pieno e circola.

      Quindi dormi pure tranquillo fino alla T massima sostenibile dall'accumulo.
      Per quale motivo?

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      • #4
        Perché una volta che il tubo è pieno su mandata e ritorno e sono pieni anche i pannelli non hai più calo di pressione possibile.
        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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        • #5
          Scusami ma non ti capisco
          Quando tutto l'impianto è pieno, il peso della colonna d'acqua dei tubi di andata e ritorno crea una progressiva riduzione della pressione nell'acqua mano a mano che ci si avvicina al punto più alto.
          Il calo di pressione c'è già, con o senza ricircolo d'acqua, tanto è vero che se c'è un buco da qualche parte l'aria esterna (che ha pressione maggiore) entra, e l'impianto di svuota.

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          • #6
            Ti scuso.

            Quando l'impianto è pieno è tutto a pressione atmosferica, c'è poco altro da spiegare... (credo sia il principio di Pascal)

            in teoria rimarrebbe così anche a circolazione ferma, ma è una situazione di equilibrio altamente instabile, per cui basta una piccola perturbazione (ad esempio qualche bollicine d'aria residua) per romperlo. La circolazione fa si che vi sia maggior continuità di fluido possibile tra accumulo e impianto, e siccome l'accumulo è a P atmosferica....
            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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            • #7
              Originariamente inviato da sergio&teresa Visualizza il messaggio
              Quando l'impianto è pieno è tutto a pressione atmosferica, c'è poco altro da spiegare... (credo sia il principio di Pascal)
              No, in realtà Didino ha "ragione", trascurando per un momento le perdite di pressione dovute all'atrito, la pressione salendo lungo la colonna d'acqua deve scendere (altrimenti anche tutta l'idrostatica va a farsi benedire...). Se fosse tutto a pressione atmosferica potresti forare il tubo ovunque e l'acqua non uscirebbe.... Andando sopra 10m e con perdite nulle potrebbe succedere quello che dice Didino, ma siccome ci sono le perdite vuol dire che la pompa deve aggiungere "pressione" (perdite di carico) all'inizio, e se consideriamo il circuito simmetrico, metà del carico aggiunto all'inizio per le perdite (quindi metà di tutta quella della pompa in mantenimento) dovrebbe essere disponibile a metà circuito (in cima). Può anche darsi che vada in evaporazione, ma tanto è vapore nel tubo che viene spinto via dall'acqua che viene dalla pompa, finche tutto è liquido nella pompa dovrebbe andare (il tubo "funziona" a vapore o acqua, la pompa funziona solo a liquido). Tra l'altro questo è il motivo per cui la pompa va messa in basso sulla mandata ("prima" di tutte le perdite, dove la pressione è massima, altrimenti va in cavitazione). Onde aumentare la pressione in cima basta aggiungere una strozzatura all'uscita del circuito (che, se la pompa si adatta a mantenere la stessa portata, vuol dire aggiungere la perdita della strozzatura sull'intro circuito fino alla strozzatura stessa).

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              • #8
                OK Grazie Yapok
                per cui in definitiva il problema della pressione troppo bassa sulla sommità viene tamponato dall'incremento di pressione dovuto alla pompa e da opportune scelte di tipo impiantistico (assimmetria sui tubi di andata e ritorno)

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                • #9
                  Non ci ho mai lavorato, quindi non so se funzioni per questo o per altri effetti che non abbiamo considerato... alla fine comunque funziona (almeno fino a 12m, ci sono svariati impianti commerciali garantiti per quel tipo di dislivello).

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                  • #10
                    Io non mi metto a forare i tubi per verificare se l'acqua esce o no.... e rimango convinto che nella situazione di riempimento ideale l'impianto vada tutto a pressione atmosferica.

                    si tratta di una situazione ideale perché un po d'aria rimane sempre dentro, che è il motivo per cui quando si ferma la circolazione l'impianto si svuota.

                    quello che state descrivendo si riferisce alla sola fase di riempimento.
                    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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                    • #11
                      Originariamente inviato da sergio&teresa Visualizza il messaggio
                      si tratta di una situazione ideale perché un po d'aria rimane sempre dentro, che è il motivo per cui quando si ferma la circolazione l'impianto si svuota.
                      Non contesto questo. E il fatto che si formi vapore in cima non ignifica che l'impianto debba svuotarsi (se la pompa funziona, se non c'è la pompa come dici tu è instabile con o senza vapore).

                      Rimaniamo in statica (e quindi tralasciamo le perdite di carico e anche la componente cinetica), situazione post riempimento: conosci la "legge di stevino" (che è poi la legge di Bernoulli senza carico cinetico)? Se vuoi faccio uno schemino, ma rimane il fatto che non puoi avere una colonna d'acqua "contigua" tutta alla stessa pressione (atmosferica). Se parti dal pelo dell'acqua nel serbatoio la pressione deve essere atmosferica. Se risali la colonna d'acqua, per forza di cose la pressione deve scendere.

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                      • #12
                        Certo che la conosco, solo che quando l'impianto è (idealmente) pieno non hai una colonna d'acqua.
                        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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                        • #13
                          Come no....?

                          Forse intendi che una colonna compensa l'altra (corretto, e infatti non serve più tutta la prevalenza della pompa per riempire, ma solo quella "minima" per le perdite di carico), ma la parte alta del tubo è comunque a pressione minore della parte bassa (essendo più in alto).

                          impianto_solare.pdf - Google Drive

                          Prego ignorare spazio tra sbocco e pelo libero acqua, serve solo a rendere il disegno più chiaro. In rosso pressione senza perdite, in nero con perdite di carico (comunque esagerate facendo due conti veloci). Ho ignorao il carico cinetico, che (sempre secondo i conti veloci) con 4lt/min in un tubo da 20mm è irrilevante.

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                          • #14
                            Originariamente inviato da didino Visualizza il messaggio

                            Dal diagramma pressione-ebollizione dell'acqua, vedo che ad esempio con 7m di dislivello, la pressione residua superiore è di 220mmHg corrispondente a circa 67°C di ebollizione

                            Considerato che in tutte le discussioni dove si parla di questo tipo di impianti non ho trovato nessun riferimento a questi limiti, vi chiedo: è un ragionamento corretto il mio o sbaglio qualcosa?
                            Il ragionamento è corretto ma parte da una considerazione sbagliata e cioè che la depressione a cui lavorano i pannelli dipenda solo dall'altezza.

                            Nella realta tale pressione assoluta è la differenza tra la prevalenza della pompa e l'altezza della colonna d'acqua.. di conseguenza se la prevalenza della pompa è di 6 metri e il dislivello è di 7 metri, sarai in una situazione di depressione pari a 1 Mt di colonna d'acqua e non 7.

                            Per questo il fenomeno esiste ma è di una portata i cui effetti sono trascurabili.

                            Gli impianti a svuotamento hanno 2 pompe in serie o una pompa variabile ad alta prevalenza.. durante la fase di riempimento hai il massimo della prevalenza e quindi non si ha depressione in nessuna parte dell'impianto ( prevalenza > colonna d'acqua ) , ma quando l'impianto è carico si ferma una pompa o viene ridotta sensibilmente la prevalenza.. di conseguenza si è in una zona di depressione ma del valore pari alla differenza e non in assoluto della sola colonna d'acqua.

                            Oltre a questo i tubi della mandata solare sono di sezione piu' piccola in modo che la perdita di carico si sottragga all'altezza riducendo la depressione di lavoro.


                            Spero di aver chiarito.

                            F.
                            Segui on-line il funzionamento dei miei impianti in tempo reale.
                            Impianto Fotovoltaico grid: 7 pannelli Sanyo HIP 205, 1.44 kWp, Az 90°, Tilt 17°, Inverter Fronius IG.15 + Impianto fotovoltaico in isola da 0,86 kWp con 10 kWh di accumulo + impianto solare termico a svuotamento da 7mq + pompa di calore Altherma 3 Compact R32 da 8 kW.

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                            • #15
                              Concordo con fcattaneo. C'è da dire che in mantenimento il carico della pompa (e quindi la parte residua in cima per compensare le perdite sul ritorno) è piuttosto piccolo, quindi i problemi di depressione sembrerebbero dominati dall'altezza (salvo compensare, come detto con tubo più strozzato sul ritorno etc.).
                              Ultima modifica di Yapok; 14-08-2017, 18:00. Motivo: Confuso risposta di fcattaneo per una di s&t

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                              • #16
                                Originariamente inviato da fcattaneo Visualizza il messaggio

                                Oltre a questo i tubi della mandata solare sono di sezione piu' piccola in modo che la perdita di carico si sottragga all'altezza riducendo la depressione di lavoro.


                                Spero di aver chiarito.

                                F.
                                Ma sono quelli del ritorno più piccoli?? No della mandata

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                                • #17
                                  Nel frattempo chiedo scusa sia a didino che a yapok, ho fatto abbastanza casino....
                                  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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                                  • #18
                                    Originariamente inviato da flaviopaoletti1982 Visualizza il messaggio
                                    Ma sono quelli del ritorno più piccoli?? No della mandata
                                    Per convenzione X 'mandata solare' si intende il tubo che dai pannelli torna all'accumulo.... la mandata delle pompe invece viene intesa come 'ritorno solare'.
                                    In pratica mandata e rotorno solari si intendono riferiti ai pannelli...
                                    Segui on-line il funzionamento dei miei impianti in tempo reale.
                                    Impianto Fotovoltaico grid: 7 pannelli Sanyo HIP 205, 1.44 kWp, Az 90°, Tilt 17°, Inverter Fronius IG.15 + Impianto fotovoltaico in isola da 0,86 kWp con 10 kWh di accumulo + impianto solare termico a svuotamento da 7mq + pompa di calore Altherma 3 Compact R32 da 8 kW.

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