Discussione: Rendimento collettore solare

Salve a tutti

Sto progettando per una tesi un impianto solare termico di grandi dimensioni, e mi servirebbe un valore abbastanza affidabile del rendimento.

Per rendimento intendo ovviamente la il rapporto tra potenza termica trasferita al liquido termovettore e irraggiamento totale sul pannello

Su alcuni testi è riportata questa formula empirica:

n= 0,85 - 5,44·T*
dove T* = (Tm - Ta)/G
con Tm Temperatura di mandata
Ta Temperatura ambiente
G portata di fluido che circola nell'impianto

Secondo voi è una formula affidabile?

Così hai solo rendimento per un dato pannello con irraggiamento perpendicolare.


la formula corretta è questa --> Calcolo Efficienza

(per una volta rimando anche io al mio sito commerciale, non ritrovo la discussione dove si era già esposto l'argomento)

Ovviamente ignora qualsiasi riferimento al marchio, vai al sodo: la formula in fondo quella che tiene conto anche dello IAM è quella che fa al caso tuo. In questo modo puoi rapportare l'irraggiamento globale giornaliero allo IAM medio che ottieni per esempio dalle 09:00 alle 18:00.

Grazie Sunheat, molto interessante il sito

In realtà ciò che mi interessa maggiormente è proprio il rendimento in caso di condizioni ottimali (pannello perpendicolare, massimo irraggiamento), su cui potrò fare il progetto di massima. Solo in un secondo momento andrò a considerare le varie perdite (cattiva inclinazione, nuvole, ecc. ecc.)

Notavo però che la formula del rendimento proposta nel tuo sito è leggermente diversa, poichè è presente anche un termine dipendente da T*².

Secondo te quale conviene usare? E con quali costanti immaginando un impianto di ottima qualità (ad esempio a tubi sottovuoto)?

A parte la mia opinione, la formula più accreditata per il calcolo "in condizioni statiche" senza considerare quindi l'andamento giornaliero (quindi l'aggiustamento con lo IAM) è quella che trovi qui:

SPF: Rapporti test - Collettori - Spiegazioni

Personalmente per i calcoli approssimativi suppongo in media G=800 e Tm - Ta = 40 come media annuale.

Se l'impianto è a tubi sottovuoto puoi anche considerare Tm-Ta = 50 o 60.

Originariamente inviata da sunheat

Così hai solo rendimento per un dato pannello con irraggiamento perpendicolare.


la formula corretta è questa --> Calcolo Efficienza

(per una volta rimando anche io al mio sito commerciale, non ritrovo la discussione dove si era già esposto l'argomento)

Ovviamente ignora qualsiasi riferimento al marchio, vai al sodo: la formula in fondo quella che tiene conto anche dello IAM è quella che fa al caso tuo. In questo modo puoi rapportare l'irraggiamento globale giornaliero allo IAM medio che ottieni per esempio dalle 09:00 alle 18:00.

Interessante il link al tuo sito, pero' guardando i calcoli alla fine mi sembra che con (Tm - Ta) / G = 0.05 il rendimento dell'assorbitore dei tubi sia 0,5 circa e non 0,62.
Poi volevo chiederti, considerando l'irraggiamento maggiore nelle ore centrali della giornata il rendimento maggiore del piano andrebbe a compensare il maggior rendimento dei tubi da 30 gradi in avanti cosa ne dici?
Ciao Aspec

Ciao Aspec,

il calcolo sembra corretto, a me viene così:

1.17 * 0.623 - (1.52 * 0.05) - (0.0146 * 700 * 0.05²) = 0.62736

Considerando l'irraggiamento maggiore nelle ore centrali è maggiore il rendimento del piano non per tutte le ore "centrali", ma per una parte di queste. Il rendimento del piano degenera subito appena ci si sposta dai 90° di incidenza (basta guardare la curva dello IAM). Considera che in inverno alle 2 del pomeriggio sei già spostato oltre i 30° a ovest e hai una elevazione di 25-30°. Parlo genericamente, dipende poi dalle tue coordinate.

Originariamente inviata da sunheat

Ciao Aspec,

il calcolo sembra corretto, a me viene così:

1.17 * 0.623 - (1.52 * 0.05) - (0.0146 * 700 * 0.05²) = 0.62736

Considerando l'irraggiamento maggiore nelle ore centrali è maggiore il rendimento del piano non per tutte le ore "centrali", ma per una parte di queste. Il rendimento del piano degenera subito appena ci si sposta dai 90° di incidenza (basta guardare la curva dello IAM). Considera che in inverno alle 2 del pomeriggio sei già spostato oltre i 30° a ovest e hai una elevazione di 25-30°. Parlo genericamente, dipende poi dalle tue coordinate.

Il calcolo (secondo me) dovrebbe prendere in considerazione il punto della curva di rendimento con x=0,05 di conseguenza il rendimento guardando l'asse delle ordinate y e' circa 0,45 della curva dell'apertura. (1.17 * 0,45 - (1.52 * 0.05) - (0.0146 * 700 * 0.05²) =.....)

Riguardo la curva IAM mi sembra di vedere che fino a 30 gradi il piano mantiene il rendimento costante diciamo circa 0,55 mentre il tubo sembrerebbe avere a 10°=0,45 a 20°=0,48 e 30°=0,5 a 40° si avrebbe il "sorpasso" 0,57 contro 0,52.
Magari non ho preso in considerazione i fattori giusti cosa ne pensi?

Ciao Aspec

Se ti interessa un valore assoluto allora devi prendere il valore che più si avvicina alle condizioni che prevedi di avere a regime nel tuo impianto.
Se ti interessa un confronto tra i due sistemi puoi prendere anche x=0.1 purchè prenda lo stesso per tutti e due gli impianti.

Per la curva IAM invece è sempre lo stesso discorso: in inverno intorno alle 16 del pomeriggio ti ritrovi già con +60° ovest ed hai ancora circa un ora da sfruttare...
Viceversa in estate si lavora sin dalle 14:00 a +60°.

Questi sono tutti dati ufficiali, e le formule sono state ideate dagli ingegneri che hanno poi progettato i software di calcolo, ecc.
Questo spiega anche perchè sulle tabelle prese in considerazione anche a livello legislativo (vedi le tabelle dell'ENEA) il tubo sottovuoto è riconosciuto come il sistema che rende di più.

Originariamente inviata da aspec

Poi volevo chiederti, considerando l'irraggiamento maggiore nelle ore centrali della giornata il rendimento maggiore del piano andrebbe a compensare il maggior rendimento dei tubi da 30 gradi in avanti cosa ne dici?Ciao Aspec

osservazione corretta.
Applicare un coefficiente IAM unico (non ponderato) per il periodo 9 - 16 equivale ad assumere che l'irraggiamento alle 12 sia identico a quello delle 16, il che non è.
Ho fatto le medesime considerazioni e mandato mp a sunheat, che ringranzio per la risposta; resto cmq della mia opinione (il calcolo del rendimento non può essere fatto in maniera così approssimata)

(vedi le tabelle dell'ENEA) il tubo sottovuoto è riconosciuto come il sistema che rende di più

L'articolo dell'enea mille volte postato (ed il relativo grafico) fanno riferimento alla superficie netta dell'assobitore, che tradotto vuol dire che 6 mq di superficie di tetto occupata da tubi rendono più di 4 mq di superficie di tetto occupata di piani
Che ce lo sapeva anche mia nonna, senza scomodare l'enea
Saluti. F.

Se ne è gia parlato qui:
640 KWH in 30 giorni.

Con tanto di file che allegai a quel messaggio....
Ciao,
Riccardo.

Originariamente inviata da riczio

Se ne è gia parlato qui:
640 KWH in 30 giorni.

Con tanto di file che allegai a quel messaggio....
Ciao,
Riccardo.

In questa discussione mi sembra che si parli piu' di IAM dei tubi con il picco oltre i 30° a livello piu' matematico che generale.
Ovviamente la superficie captante non centra, nel senso che si pone eventualmente uguale nei confronti.
Ciao Aspec

Dato che qualsiasi dato relativo all'irraggiamento utilizzato per calcoli di rendimento è giornaliero e non orario, è indispensabile calcolare uno IAM medio, non applicarne uno per ogni fascia oraria.

Vogliamo valutare correttamente, con dati reali, differenza di irraggiamento tra le 12 e le 16 in diverse stagioni? Prego qualcuno posti i dati.

Dato che l'irraggiamento e variabile in ragione dell'ora, del giorno, dell'inclinazione, dell'orientamento, del meridiano e molti altri fattori, è indispensabile utilizzare un software di simulazione per confrontare il rendimento, e non fare stime 'a palmi'.

Non considerare l'incidenza dello IAM è certamento sbagliato, come pure sovrastimarla di un fattore 2 o 3

Tra l'altro siti indipendenti (www.spf.ch) mettono a disposizione i risultati dei loro test, certamente più attendibili delle ipotesi e valutazione del momento; risulta quindi perfettamente inutile procedere ad un 'calcolo' semplificato ove il metodo utilizzato porti a risultati coerenti con quelli del test, e dannoso ove se ne discosti.

Tutto il resto va classificato sotto la voce 'opinioni'

Saluti. F.

Originariamente inviata da telamonio

Dato che l'irraggiamento e variabile in ragione dell'ora, del giorno, dell'inclinazione, dell'orientamento, del meridiano e molti altri fattori, è indispensabile utilizzare un software di simulazione per confrontare il rendimento... cut.

Saluti. F.

Conosci qualche software da consigliare che prenda in considerazione i vari fattori?

Originariamente inviata da telamonio

Tra l'altro siti indipendenti (www.spf.ch) mettono a disposizione i risultati dei loro test

Personalmente pannelli solari non testati dall' SPF o equivalenti, per me non esistono (nel senso che non li considero), non per cattiveria ma per ovvi motivi di mancanza di dati certi.
Saluti Aspec

Originariamente inviata da aspec

Conosci qualche software da consigliare che prenda in considerazione i vari fattori?

'a gratis' solo quelli dei produttori di collettori, che funzionano solo con dati preimpostati e non consentono confronti/valutazioni di alcun genere.
a pagamento polysun (sempre spf), disponibile anche in v. demo.
saluti. F.