Discussione: Curva di rendimento e fattori

chiedo scusa per il quesito banale, sto cercando di capire che tipo di collettore mi conviene installare e mi son ritrovato per le mani una funziona η= η0 - a1 x - a2 x^2 per calcolare la curva di rendimento.
dalle schede tecniche trovo η0, a1, a2.

mi viene detto anche che:

x= (Tm-Ta)/G

dove

Ta: temperatura media dell'ambiente (suppongo del periodo di funzionamento, dove la trovo? sulla UNI 10349 c'è la media mensile, ma comprende anche la notte!)

Tm: temperatura media del collettore. Come faccio a calcolarla? temperatura del fluido in uscita meno temperatura del fluido in ingresso diviso 2? da capo: come scopreo queste cose?

G: ho trovaro che la chiama radiazione solare, chi irradiazione e mi dicono essere espressa in (W/K^2m^2) -watt su kelvin quadro metro quadro- cos'è? dove lo trovo? c'è un K^2 di troppo rispetto ai dati che ho calcolato io mese per mese...

aiuto

ci provo

n(x)=n0 - a1*x - a2 * x^2 * G

(si legge: la resa con x dato è pari alla resa nominale con delta T = 0 meno ....)

ad esempio, con G=800 W/m², delta T = 40 gradi, n0=80%, a1= 4 W/m²K e a2= 0.01 W/m²K²

x = (Tm - Ta) / G = (333K - 293K) / 800 W/mq = 0.05 Km²/W

si legga: x = 0.05 K * m² / W (non Kilometriquadrati cadaWatt)

da cui

n(x) = 0.8 - 4*0.05 (ometto tutte le u.m. che come puoi vedere si eliminano) - 0.01*0.05 ²*800 (idem) =
= 0.8 - 0.2 - 0.02 = 0.58 = 58%

come vedi non manca nulla e le unità di misura si semplificano

comunque i grafici sul sito spf (da cui mi sembra abbia attinto i dati di base) riportano sull'asse delle ascisse il valore x, e ti consentono di fare confronti (a parità di irraggiamento = 800 W/m²)

fai attenzione al fatto che, come qualcuno ha già indicato in questo forum, alcuni tipi di pannelli rendono un po' di più con fattori angolari diversi dalla verticale
considera inoltre con attenzione i riferimenti alle superfici lorde (inutile considerare apertura o assorbitore)

Pur avendo dovuto fare le tue stesse valutazioni ometto ogni considerazione di carattere personale in quanto come puoi capire l'argomento è assai spinoso e voglio ASSOLUTAMENTE evitare qualsiasi discussione con i venditori che frequentano il forum

n.b: per le temperature arrangiati (è un eufemismo per dire: stima con attenzione ...)

saluti. F

Edited by telamonio - 17/7/2007, 08:17

grazie mille, ma il mio problema non era applicare la formula...

ammetto che all'inizio ho fatto io una vaccata perchè mettevo la G in kJ/m^2 d... chiedo venia, son troppo abituato al SI

mi rimane il problema delle temperature, posso provare a fare dei ragionamenti sulla Ta, ma la Tm proprio non saprei cosa usare: temperatura di ingresso del fluido termovettore posso prendere ragionevolmente la temperatura dell'accumulo (55°), ma quella di uscita potrebbe essere 80° come 120° a seconda dell'irraggiamento (della stagione quindi) ...poi non dipende anche da quanti pannelli installo?

purtroppo sto cercando di implementare un foglio excel che mi faccia tutti i calcoli cambiando poche cose (η0, a1, a2 e poco altro) non mi è troppo d'aiuto poter fare dei confronti diretti tre un pannello e un altro guardando i grafici a pari valore.

ho visto che ci sono i fattori K1 e K2 di inclinazione, ma non ho trovato come usarli...(e non ho nemmeno ben capito che sono ) dicevi che ci sono pannelli che rendono meglio se il sole non è a picco (sulla normale al piano del pannello)? tutti o solo quelli a tubi sottovuoto?

Andrea

P.S. il "kilometroquadrato" mi ha piegato! hahah


Edited by andrear2017 - 17/7/2007, 11:02

mi sento completamente idiota: 800 W/m^2 dove diavolo lo pescate? va bene che è il riferimento del sito etc, ma io se provo a trasformare i miei valori da (MJ/M^2 giorno) a (W/m^2) arrivo al massimo a 230...non capisco...magari sbaglio a trasformare:

per passare dai MJ/giorno ai W devo moltiplicare per 10^6 e dividere per i secondi in un giorno (3600*24)...


aiutatemi vi prego...mi vengono rendimenti negativi

Ciao,
Puoi verificare la bontà dei tuoi calcoli (o dei loro)

http://www.solaritaly.enea.it/CalcRggmmIncl/Calcola1.php

Credo che tu arrivi a circa un max di 230 kwh/giorno partendo dai dati mensili della uni 10349.

Il valore di 800 Kwh/m2 è in condizioni abbastanza buone come solleggiamento ma non credo che ci siano località italiane che tengano questa media sulle 24 h.

Questa è l'idea che mi sono fatto io.

Per avere idea della G istantanea puoi utilizzare:

http://www.ac-nantes.fr:8080/peda/disc/svt...simulmesure.htm
Magari facendolo tradurre dagli strumenti di google se non mastichi il francese.

Credo che molte discussioni nascano dal fatto che si confodano sovente le unita di misura di potenza ed energia.

Spero di essere stato d'aiuto e non troppo confuso nell'esprimermi.

Ciao

è esattamente questo il problema, io ho dati (ricavati dalla uni 10349) in KJ/m^2*giorno che anche se brutta è dimensionalmente una potenza (energia unitaria/unità di tempo) e quindi la conversione in W/m^2 non dovrebbe creare problemi...

tu però mi scrivi di kWh/m^2 che è invece un'energia su unita di superficie ma sul sito della spf dicono di usare i W/m^2...

quante domande!

CITAZIONE

800 W/m^2 dove diavolo lo pescate

http://sunbird.jrc.it/pvgis/apps/pvest.php...g=it&map=europe

se vuoi puoi verificare l'irraggiamento ISTANTANEO (diretto + diffuso - appunto 800 W/mq nelle ore centrali della giornata in inverno su un pannello correttamente esposto) oppure l'energia giornaliera (nei mesi invernali circa 3 Kwh/mq) o mensile (circa 100 KWh/mq) - penso sia chiaro

CITAZIONE

ma quella di uscita potrebbe essere 80° come 120°

in che stagione?
se devi produrre ACS in estate la resa NON ti interessa (qualsiasi pannello rende più di quanto serve) in inverno temo sia impossibile (ed in ogni caso poco conveniente) far lavorare il pannello ad alta temperatura (per le famose curve di rendimento puoi utilizzare con buona approssimazione un delta T non superiore a 40°)

CITAZIONE

fattori K1 e K2 di inclinazione, ma non ho trovato come usarli

ammettendo di avere tutti i dati dell'irraggiamento, nonché le effemeridi riportanti la posizione del sole nelle diverse ore del giorno e dell'anno, e di aver calcolato con un po' di trigonometria l'angolo incidente sul pannello, SOLO ALLORA potresti utilizzare i fattori suddetti (o meglio mediarli in base all'incidenza) etc..
Qui devi deciderti: se vuoi sviluppare un software da mettere sul mercato lo sforzo ha un senso (prenoto la prima copia ... ) , se devi fare qualche verifica per capire quale pannello sia migliore nel tuo caso utilizza le simulazione fatte da spf con Polysun e risparmi qualche mese di lavoro.
Qualche costruttore mette a disposizione dei prodotti software per compotare le superfici necessarie nelle diverse condizioni, ma ovviamente risulta impossibile ogni confronto con materiali diversi

CITAZIONE

ci sono pannelli che rendono meglio se il sole non è a picco (sulla normale al piano del pannello)

sull'argomento puoi trovare altre discussioni; ritengo corretto tenere per me le mie opinioni personali e consigliarti di utilizzare i confronti fatti con Polysun interpretando BENE i risultati spesso non direttamente confrontabili

saluti F

Innanzitutto grazie mille Telamonio!

sul link che mi hai postato mi son fatto un'idea più precisa di cosa sia l'irradianza giornaliera, anche se mi piacerebbe poter ricavare il valore dei dati che già possiedo per parametrizzare il tutto...cercherò di farlo.

anche per le temperature credo di potermi arrangiare a sto punto, metterò delta=40° in inverno e a diminuire in estate fino a 10/15...presumo sia verosimile.

per il programma dei K1 e K2 posso dirti che non credo mi metterò ad implementarlo, anche se ammetto l'idea mi stuzzica (non ci vogliono dei mesi, ma neppure minuti quindi vdrò più avanti)

ps. ho scoperto che sul sito dell'ENEA per calcolare l'irraggiamentio su superficie inclinata i calcoli non sono allineati coi miei, danno circa il 5% in più (probabilmente cambia il campione statistico su cui si basa tutto): io utilizzando la 10349 e la 8477-1 coi miei calcoli ottengo dei risultati (fatta anche verifica con i dati dell'esempio riportato in norma) e dal sito ne ricavo altri...sa il cielo!

grazie a tutti per l'aiuto, visto che siete stati così bravi e gentili tornerò a disturbarvi, statene certi!

ok, proviamno a vedere che succede facendo così:

prendo i dati dell'irradianza dalla tabella del sito per latitudine e inclinazioni scelte (milano e 35°)
calcolo la media giornaliera dell'irradfianza (per gennaio è G=472 w/m2)
prendo un delta T di 40° la G media e calcolo il rendimento per il pannello scelto.

con η0=0,833, a1=3,63, a2=0,014
mi viene un rendimento medio in gennaio di 0,478....fa un po' schifo :S

ora devo trovare il modo di correlare i dati del sito con quelli che ho io, in modo che cambiando l'angolo cambino automaticamente anche le medie dell'irradianza e il rendimento di conseguenza

aggiornamento:

non funziona, avevo preso l'irradianza media con cielo sereno, se prendo quella con cielo reale crolla tutto miseramente a valori minimi (0.16 di rendimento in gennaio)

Edited by andrear2017 - 18/7/2007, 11:21

Non vorrei che pensassi di avere a che fare con un esperto.
Approfitto solo del fatto che pochi vogliono sbilanciarsi sui questioni di calcolo (matematica ed opinioni spesso non vanno d'accordo); per la gran parte della materia sono (citando qualcuno del forum) 'somaro come una zappa'
Prima di tutto non concordo con le tue scelte (ignorare coefficienti angolari - prendere la radiazione media giornaliera - considerare delta T minore in estate)

Secondo me per sapere quale pannello rende di più (con riferimento alla superficie) SI FA COSI':

si prende dal calcolo polysun il rendimento (es. ACS Fss60% = 500 KWh/m²
ATTENZIONE: IL VALORE E' RIFERITO ALLA SUPERFICIE DI APERTURA
poi si ragguaglia alla superficie LORDA
es. superficie apertura = 5 mq - superficie lorda= 5,5 mq
rendimento = 500 KWh/m² * 5 / 5,5 = 454,5 KWh/m²
(in maniera analoga si può determinare la superficie richiesta)
come potrai constatare questo penalizza di molto i tubi sottovuoto, semplicemente perché la superficie di apertura è molto minore alla superficie lorda, ma questo è l'unico modo corretto per confrontare due pannelli CON RIFERIMENTO ALLA SUPERFICIE.
Che poi non serve a molto, perche se vuoi confrontare 2 pannelli facendo riferimento al prezzo e non hai problemi di spazio devi ragguagliare ulteriormente il valore trovato (e non è detto che a superficie minore corrisponda prezzo più basso)
una volta che hai definito quale pannello utilizzare prendi un sw di un produttore e dimensioni il tutto.
con polysun fanno altre due simulazioni a mio avviso meno interessanti, che danno risultati leggermente diversi (dipendenti dalla diversa resa del pannello in condizioni meno comuni); nulla ti vieta comunque di fare una media ponderata fra le tre condizioni

CITAZIONE

non ci vogliono dei mesi

da vecchio sviluppatore sw: per fare un programma bastano pochi ore; è per farlo funzionare che ti servono i mesi; nel tuo caso, mi dispiace deluderti, ma senza dati di base (effemeridi e irraggiamento), senza funzione curve coefficienti angolari, senza sapere come utilizzare capacità termica (poco influente) semplicemente NON lo puoi fare

saluti F.

n.b.: ho cercato di fare valutazioni OGGETTIVE - se ho sbagliato correggetemi.

innanzitutto grazie ancora per aver la pazienza di seguire i miei turbinii mentali sulla matematica.

sugli aspetti per i quali non concordi potresti darmi qualche dritta?
ho aperto il topic apposta: i delta T sono maggiori d'estate? non so...presumevo fossero minori perchè aumenta la Ta, ma probabilmente la Tm aumenta di più...

i coefficienti angolari funzionano come rendimenti? cioè se l'incidenza è 50° la potenza assorbita è -esempio- lo 0,85 della potenza a perpendicolo? devo farci dei calcoli ed includere anche questi coefficienti riduttivi?

perchè la radiazione media giornaliera mensile non va bene? nella formula del rendimento devo mettere la massima? con cielo sereno o con cielo reale?

mannaggia perchè non ce le scrivono ste cose tra le "spiegazioni"?!?!

il mio problema non è solo valutare i rendimenti dei pannelli e poterli confrontare.
nei calcoli che sto facendo sto cercando di mettere in relazione tutti i vari parametri (rendimento, superficie totale, inclinazione, perdite dell'impianto, costo totale di realizzazione, costo di mancata produzione in inverno, costi di manutenzione, etc ) per fare una valutazione di investimento completa.
non avendo vincoli di spazio e di inclinazione questi due parametri resterebbero variabili in modo da ottenerli ottimizzando il costo totale (Net Present Cost).
Fondamentalmente alla fine dovrei poter mettere solo 4 o 5 numerelli (coefficienti di rendimento, costo unitario del pannello e poco altro) e far calcolare al programma tutto il resto in modo che siano confrontabili i diversi investimenti.

se la tua faccia adesso è questa => fa finta che non abbia scritto nulla

CITAZIONE (andrear2017 @ 19/7/2007, 22:11)

perchè la radiazione media giornaliera mensile non va bene? nella formula del rendimento devo mettere la massima? con cielo sereno o con cielo reale?

mannaggia perchè non ce le scrivono ste cose tra le "spiegazioni"?!?!

In funzione di quello che metti otterrai il rendimento nelle condizioni di imput, chiaramente la vedo dura avere un idea del dt durante l'arco della giornata per i vari giorni dell'anno.
L'unica cosa che puoi pensare di confrontare sono i dati degli enti certificatori (ovvero le curve di rendimento in funzione del deltaT su G). Ipotizzando con i dati climatici della tua zona le condizioni nelle quali si troveranno i panelli alle varie ore del giorno.

Immagino che i vari software "ragionino" cosi, (hai per caso provato una versione demo di polysun o tisol o altri per renderti conto di cosa fanno, anche se capisco che tu voglia poi potere sviluppare uqlcosa di non legato a determinati prodotti.) Magari ti puo servire (utilizzando i panelli di default di cui hai anche le curve di rendimento per tarare il tuo foglio di calcolo e avere dati da confrontare in fase di debug.

Ps: Non conosco i software nello specifico quindi puo darsi che facciano approssimazioni terribili senza che io me ne renda conto (grazie di avertirmi se è così).

Ciao e buon weekend.

CITAZIONE

sugli aspetti per i quali non concordi potresti darmi qualche dritta

solo opinioni personali:
Per quanto riguarda i coefficienti angolari considera che in alcuni tipi di tubi il rendimento con inclinazione trasversale 50° è pari al 150%, cioè il 50% in più rispetto al sole in perpendicolare, probabilmente a causa della forma dell'assorbitore e degli effetti di riflessione/rifrazione dei tubi vicini (questa è una mia opinione ma non mi vengono in mente altre spiegazioni); in ogni caso non tener conto dei coefficienti angolari vuol dire fare calcoli troppo approssimativi

Non condivido inoltre la tua opinione sul fatto che in estate il delta T sia più basso (aiuto! dove sono finiti gli installatori?, sono andati a litigare su un altro sito?)

Per quello che riguarda lo sviluppo software, segnalandoti che ti mancano quasi tutti i dati di base, ivi compresi quelli necessari per determinare le curve di rendimento al variare dei coefficienti angolari, ti consiglierei di lasciar perdere , se non avessi sempre a mente: "Fu così un giorno un uomo sulla inaccessibile vetta e giunse una nave alla fine dell'infinito mare ... Oh il coraggioso medico che cura l'ammalato senza speranza! ... "

CITAZIONE

tu voglia poi potere sviluppare qualcosa di non legato a determinati prodotti

voglia il cielo il tuo fallimento! resteresti altrimenti di certo ucciso durante uno dei tanti regolamenti di conti fra la banda dei sottovuotisti e la gang degli svuotamentatori!

non avertene a male se d'ora in poi seguirò il thread senza intervenire ulteriormente, ma temo di non poterti più essere d'aiuto (io mi occupo di sviluppo software! a te serve qualcuno con esperienza specifica nel settore).

ti saluto cordialmente. F.

Edited by telamonio - 20/7/2007, 20:27

Io ho fatto cosi':
Ho guardato le curve di rendimento dei vari pannelli ( tubo, piani ecc.) le ho confrontate, eventualmente sovrapponendole, e valutando il costo ho scelto...

Poi in base al prodotto scelto, se vuoi, fai i vari calcoli.

L'inclinazione te la calcoli con le relative curve dopo la scelta.

ciao Aspec

probabilmente trascurare i coefficienti angolari è un'approssimazione troppo grande per fare dei calcoli precisi, tuttavia ho visto che per i pannelli piani (che sono quelli che credo di usare in linea di massima per via del costo minore e non avendo problemi di spazio) le curve dei coefficienti K1 eK2 sono molto simili (0,84-0,86 a 50°) per cui potrei fare una scelta di massima senza considerarli e una volta individuato il pannello inserire i conti della curva specifica estrapolando la funzionedai dati sperimetali.

per la delta T non era un'opinione motivata, solo una sensazione "a naso"...rinnovo richiesta di aiuto
non mi servono dati precisissimi, non pretendo le variazioni minuto per minuto, solo una media mensile, che so: 10 ° in gennaio e 40° in estate...o il contrario? mbohhh!
metto 25° costante?

per l'irradianza ho capito: si deve mettere quella con cielo sereno (come d'altronde fanno per le prove dell'spf dove prendono 800 w/m2) perchè la componente di copertura nuvolosa è già compresa nei dati statistici della norma 10349, mettere l'irradianza reale sarebbe come conteggiare le nuvole 2 volte

Scusate se intervengo a questo punto della discussione, ma sto cercando anch'io di capire quale impianto scegliere. Visto che qui si parla di numeri allora forse qualcuno potrà trarre la giusta conclusione. Leggendo un pò ovunque pare di capire che, per chi è orientato sulla circolazione naturale, il sistema più efficiente ( e qui vi chiedo conferma) pare essere il sottovuoto heat-pipe. Onestamente mio padre ne ha uno vetrato piano della Chromagen e tutto sommato va abbastanza bene.... certo d'inverno non supera credo i 35-40° ma d'estate arriva quasi ai 70°. Io però vorrei buttarmi sul sottovuoto proprio per massimizzare l'efficienza durante l'inverno e anche durante le prime e ultime ore della giornata che, con il piano, sono poco sfruttate. Pensate che alla fine qualcuno riuscirà a darmi una risposta esauriente? Seguirò tutte le discussioni e gli aggiornamenti fino al giorno prima dell'acquisto..... un grazie a tutti.

CITAZIONE (telamonio @ 20/7/2007, 20:08)

CITAZIONE

tu voglia poi potere sviluppare qualcosa di non legato a determinati prodotti

voglia il cielo il tuo fallimento! resteresti altrimenti di certo ucciso durante uno dei tanti regolamenti di conti fra la banda dei sottovuotisti e la gang degli svuotamentatori!

Oltretutto non'e' possibile sviluppare nulla di definitivo e applicabile sempre...

Infatti e' l'applicazione che dovrebbe determinare la scelta del tipo di impianto e di collettore e non un software.

Se fosse possibile con un software determinare quale e' il miglior impianto sarebbe facilissimo scegliere... purtroppo la tecnologia del solare termico include un numero di criticita' cosi alto da rendere solo l'esperienza forviera di nozioni corrette.

Ad ogni modo, se puo essere d'aiuto, non'e' mai l'efficienza il fattore critico da seguere per scegliere il tipo di collettore; questo perche le differenze sono veramente piccole.

E questo discorso non riguarda solo il tipo di collettore... si prenda per esempio l'inclinazione..... posto che l'energia massima producibile per fare ACS si ottenga con un'inclinazione di 60 gradi e il massimo per un impianto misto ACS/integrazione risc. sia di 45 gradi, molte volte si innescano diatribe su valori di differenza comunque irrisori..

Io con la mia esperienza ho imparato che il fattore di criticita e' il tipo di installazione piuttosto che l'inclinazione e per la scelta dei collettori suggerisco la tecnologia che offre sicuramente affidabilita' e riproducibilita dell'efficienza e della funzionalita dell'impianto.
Altro fattore decisivo e' il prezzo di acquisto in funzione anche dei costi di manutenzione che avra' l'impianto.

E' vero anche che ogni installatore cerchera' di offrire la sua tecnologia per vari motivi ( per esempio perche' la conosce meglio o perche' ha margini maggiori ) quindi e' difficile scegliere basandosi su perizie fatte da chiunque..

Forse l'unica via e' sentirne molti e decidere con la propria testa....
Normalmente nelle informazioni che vengono fornite ci sono sempre delle indicazioni chiare che fanno capire quanto un venditore e' solo 'venditore' e quanto invece e' effettivamente competente.

Ciao,
Fabrizio.

CITAZIONE

Se fosse possibile con un software determinare quale e' il miglior impianto

x fcattaneo
ti quoto solo in parte (se non altro per difendere la categoria degli sviluppatori sw)

E' effettivamente vero che i problemi sono di varia natura e che il calcolo del rendimento preso da solo non serva a granché; ritengo però parimenti opportuno che ognuno possa fare valutazioni AUTONOME e non debba fidarsi ciecamente di quanto gli dicono amici, installatori, venditori e partecipanti al forum

Come sai in molte discussioni, specie quelle che finiscono all'arma bianca, si legge 'il mio pannello è meglio del tuo basta leggere (come se fosse la cosa più facile del mondo) le rese al sito x', adducendo le argomentazioni più astruse ('... il pennallo x è migliore perchè ha maggiore capacità termica ... ed il RESPONSABILE DELLA DITTA CONCORRENTE CHE OBTORTO COLLO ACCONSENTE!)

Ora concorderai con me sull'opportunità di indicare i criteri minimi per la lettura dei grafici e delle rese (cosa che ho provato a fare, non so con quali risultati), quanto meno per definire un metodo OGGETTIVO per confrontare il rendimento dei diversi pannelli in funzione della superficie (NON DI APERTURA!) e conseguentemente per confrontare il costo di due impianti di uguale resa.

E, dato che è assai difficile distinguere un venditore competente da uno somaro (o disonesto), saper calcolare quale collettore OGGETTIVAMENTE renda di più in condizioni normali puo contribuire a fare decidere ognuno con la propria testa.

E poi sono così rare le occasioni che hanno gli incompetenti come me di pontificare su questi argomenti così interessanti che non potevo esimermi dal buttar là qualche formula matematica a casaccio ...

Spero non si sia offeso nessuno per i 'regolamenti di conti fra la banda dei sottovuotisti e la gang degli svuotamentatori' ... serviva solo per sdrammatizzare ...

CITAZIONE

Pensate che alla fine qualcuno riuscirà a darmi una risposta esauriente

per dibilino - continuando nelle citazioni:
"Questo tu chiedi.
Non aspettarti
nessuna risposta
oltre la tua"

saluti. F.