costruzione impianto solare termico con materiale di recupero

[Wilmorel]

se ne era parlato in qlc post fa' degli scambiatori istantanei per ACS ,

Su questo argomento ero intervenuto parecchio tempo fa, ma non ritrovo il post relativo.
Ripeto grosso modo quell'intervento del quale ho conservato la bozza.

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Se ti accontenti di un risultato approssimato, eccoti un metodo.

Sempre in linea di massima, nel nostro caso si può dimensionare lo scambiatore sulla base della energia trasferita/scambiata nell'unità di tempo (potenza termica) dal flusso di acqua che alimenta la doccia od altra utenza.

Per ipotesi:

-Pom=portata massica doccia= 0.15 kg/sec circa (litri/sec)

-Tsi=temperatura acqua in ingresso scambiatore (acquedotto)= 15°C

-Tsu=temp. acqua uscita scambiatore (doccia)= 50°C

La potenza trasferita/scambiata Qc sarà:

Qc=Pom x (Tsi-Tsu)

0.15x(50-15)= 5,25 kcal/sec

cioè, se 1 kw =0,239 kcal/sec

Qc= 5,25/0,239=21,96 kw cioè 21960 w (potenza termica dello scambiatore)

se:

S= superficie scambiante in metri quadrati

Qc=potenza termica in watt

Tsm=temperatura media scambiatore

Tbm=temperatura media boyler (nella zona del serpentino)

Dtm=differenza media di temperatura fra acqua dello scambiatore e del boyler in gradi centigradi

U=coefficente generale di scambio, valore compreso fra 500 e 2000 per fluidi acqua-acqua.

Questo coefficiente, di determinazione complessa, dipendente da natura e spessore delle pareti dello scambiatore, interfaccie di scambio fluidi-parete, natura dei fluidi e loro capacità termica, viscosita e velocità di flusso dei due fluidi, interno ed esterno, loro temperatura, sporcamento, incrostazioni ecc. possiamo considerarlo, date le cattive caratteristiche di conduzione del PE, al valore più basso, cioè 500.

Poniamo Tbm superiore di 10°C rispetto a Tsu e cioè:

Tbm=50+10=60°C

e

Tsm=(Tsi+Tsu)/2=(50+15)/2=32,5°

allora

Dtm=Tbm-Tsm=60-32,5=27,5°

perciò

S= Qc/(UxDtm) = 21960/(500x27,5)= 1,60 mq

E' evidente che se cambiano portate e temperature, cambiano i risultati.
Questo calcolo è valido per utilizzo di PE come materiale del tubo scambiatore.

Con tutte le cautele del caso, se prendi 3 mq dovresti avere la doccia sempre calda.

[spider61]

Be' la Rotex per non avere problemi sul suo accumulo da 500 lt. con scambiatore in PEX ha messo 25mq. di scambio e 80 lt. di contenuto... contro lo staesso in inox di 5,5mq e 24,5lt. .. Rotex 580/X(PEX) Rotex 38/16/X(inox)

[galax]

è 2 mesi (da quando mi avete dato l'idea di un bollitore con vecchio boile elettrico) che cerco appunto tale boiler ..... ma qua da queste parti non trovo nulla.....

Nel comune dove risiedo c'è il punto di riciclo ovvero un'area dove fanno raccolta differenziata, giusto ieri ( che ero a casa in ferie ) ho dato un'occhiata: di boiler ce n'erano , saranno stati 7 o 8..Con l'uso del metano pian piano i vecchi boiler elettrici vengono sostituiti, un mio collega ne buttava via uno e l'ho ritirato io. Per ora è parcheggiato in garage appena avro' tempo ci guardero' dentro.
Mi sono accorto che il problema maggiore è il reperimento dei tubi di rame, il rame costa e quello non lo lasciano in giro nelle discariche..

[elikar]

Salve ragazzi da due giorni niente acqua calda causa niente sole speriamo che il brutto tempo duri poco un saluto a tutti a presto

[ivan.favotti]

Osservazione su diametro serpentina in rame

Buona sera volevo chiedere se è effettivamente possibile avvolgere un tubo di rame attorno ad un ferro, se si il tubo si schiaccia notevolmente. Così schiacciato attraverso il tubo fluisce comunque il fluido vettore?

[giuggiolo0107]

bisogna riempire il tubo, o di sabbia, o di h20 saponata congelata.......

[ivan.favotti]

Qualità dell'acqua immagazzinata nel boiler (di recupero)

Buona sera a tutti, volevo chiedervi nel caso in cui vada a inserire una serpentina all'interno del bollitore, alla base devo praticare un'apertura con diametro maggiore della stessa. A questo punto per ricomporre il tutto posso saldare il tappo con la saldatrice normale, a filo oppure con brasatura forte!?
Così facendo pregiudico il rivestimento interno del boiler (tante volte i boiler di recupero risultano ruggine al loro interno).
Dunque cosa posso fare per ripristinare la smaltatura/verniciatura interna in modo da poter ottenere acqua senza impurità o residui di ruggine?
Saluti

[spider61]

Non devi bucare niente , devi togliere la resistenza che e' avvitata e riutilizzare quella se vuoi fare una serpentina e in ogni caso dal foro puoi vedere in che condizione e' l'interno , sicuramente sara' pieno di calcare soprattutto sulla resistenza che vai a togliere , ma il calcare si toglie devi verificare di cosa e' fatto il rivestimento interno, se e' zincato non lo utilizzerei per ACS , se e' vetrificato si , senno esistono resine epossidiche bicomponente per uso alimentare che si possono applicare internamente , ma tra il lavoro e il costo a quel punto ti conviene acquistarne un boiler elettrico gia con la serpentina ...

[ivan.favotti]

Visionatura interno Boiler

Salve, ho dato un'occhiata all interno del boiler aiutato anche da una lampada, si intravede uno strato di vernice? che si stacca; dopo aver lavato con idropulitrice durante lo svuotamento del serbatoio ho raccolto molte scaglie di color verde. Inoltre lao superficie interna sverniciata arruginisce velocemente, infatti riempiendo il boiler d'acqua e lasciandolo riposare per alcuni giorni allo svuotamento l'acqua che ne esce è di colore arancio. Dunque è da buttare? Se utilizzassi la vernicie bicomponente per alimenti riuscirei a recuperarlo? Queste vernici inoltre possono resistere alle temperature che si sviluppano all'interno? Vi ringrazio

Saluti

[spider61]

Quella verde e' la vetrificazione e' naturale che se va via si scopre il ferro e tendere' sempre ad ossidare e avresti l'acqua sempre rossiccia...

Per la domanda sulla resina faresti questo : Hot water storage
ma sei in grado di reperire quel tipo di resina e a che prezzo?

Per la domanda sullo scambiatore guarda questo : http://users.telenet.be/hagim/zonne_...0exchanger.htm
se la curva non e' troppo stretta il rame non si schiaccia , bisogna provare....

[ivan.favotti]

Documentazione ottima

Salve, con tutto quello che mi ha inviato credo che sia giunto il momento di passare ai fatti, ho visto che i diametri dei tubi per le serpentine sono bassi e per questo è stato aumentato il numero di spirali. Sembra un lavoro fatto bene, un pò macchinoso il collettore ma non vedo altre soluzoni se ci sono in gioco sei serpentine.
Vedevo dalle didascalie che si parla di 43 euro per i due componenti.
Un ultima cosa, navigando ho notato che ci sono dei boiler con serpentina aggiuntiva, viene indicato il diametro di 3/8". Il raggio di curvatura in questo caso dovrebbe essere maggiore di quanto visto nel link che mi ha indicato, per evitare schiacciamenti. Inoltre mi è stato detto che il tubo di rame ricotto è ideale per queste applicazioni, è da escludere a priori dunque la verga da 5 metri?

Grazie per le delucidazioni.

[spider61]

Quel sito e' una fonte infinita di applicazioni fai da te nell'energia alternativa....
Il link sulle serpentine che ti ho messo e' per lo scambio diretto dell'ACS nell'accumulo , nel tuo caso di scambiatore del fluido solare ne basta una .....
visto che si parla di materiale di recupero tutto sta' alla fantasia di chi opera...
Il rame commerciale esiste in due forme : in verga e a rotolo il rotolo (ricotto) e' fatto per essere piegato l'altro no.....

[ivan.favotti]

Boiler Termoelettrico

Buona sera, in relazione al discorso fatto la scorsa settimana sulla convenienza di "restaurare un vecchio boiler arrugginito" o di acquistarne uno nuovo, avrei trovato in rete un modello di boiler termoelettrico. Questo è della Idropi modello FW100 con serpentina interna (superficie di scambio 0,6 mq), potrebbe andare bene per un pannello solare autocostruito di circa 2 mq installato nell'Alto Friuli (Tolmezzo per la precisione?).
Grazie per l'attenzione.

Saluti

[vimek]

@ wilmorel ... dimentichi un parametro fondamentale !!
IL CALORE SPECIFICO ! rifai l'anaslisi dimensionale e poi ti rendereai conto dell'errore !!

P= Cp (kJ/kg/K) * DT (K) * m (kg/s) = X (kW)
se vuoi avere un DT di 50 °C tra pannello e sorgente acqua (10 °C) e considerando una portata massica di acqua pari a 0,1 kg/s...
devi disporre (trascurando perdite ..) di una potenza pari a :
Pterm=4,186 * 50 * 0,1 = 20 kW_term.
si e no un 20-30 m² di pannelli esposti a SUD con quella portata di acqua prelevata ...riusciresti a scaldarla "istantaneamente " di 50°C.. tutto molto teoricamente.. dipende anche da quanti tubi hai per m² e d quanto calore captino..
in linea di massima questo è un modello molto banale.. ma che ci fa capire con tipo di grandezze lavoriamo...

[spider61]

Xvimek
Wilm scriveva di uno scambiatore ACS immerso nell'accumulo , non di pannelli accumulo....
cosa che fa' la Rotex ...
in un accumulo autocostruito (che e' quello di cui si parla qui) se inserisco 100mt. di tubo polietilene avro' una serpentina di scambio di 5mq. e 15lt. di ACS pronta con la quale mi faccio tranquillamente la doccia, aspetto 10min. e se la puo' fare un'altra persona... se voglio disporre di acqua continua (a prescindere dalla T accumulo) dovro' andare sul rame con costo di 5volte superiore...

[vimek]

era una precisazione di formula per parlare di accumulo si ragione sempre in formule con joule o calorie.
sui vostri accumulatori dare una verniciata di nero e magari anche incubarli in una "serra" vetrata o plexiglass ci avete pensato? rendono molto di piu !

[marcomato]

Oggi leggo questo thread... ed anche i miei complimenti vanno ad elikar!

Anche io tempo fa pensavo di utilizzare radiatori di automobile e vecchi serramenti a vetrocamera... lo scambiatore del vecchio climatizzatore in effetti è una genialata, ancora più sottile ed efficente!

I boiler, visto che custodiscono acqua a 60 gradi (più caldi dell' ambiente esterno) casomai bisogna farli argentati! neri irradierebbero calore più che assorbirne!
ma blu sono carini....

Mi dispiace per la rottura... anche se ad Enna difficilmente si va sottozero, l'efficacia radiante degli scambiatori in una notte limpida e fredda può raffreddarli più della effettiva temperatura esterna. Non mollare comunque! trova altri due condizionatori guasti e stavolta vai di paraflù.... che tra l'altro eviterà di farli scoppiare in caso di surriscaldamento, magari per un guasto alla pompa, anche se avrai previsto una valvola...

[nino73]

ciao io sono della prov. di Messina, si potrebbe avere uno schema di tutto l'impianto.

dimenticavo complimentissimi

[Wilmorel]

@ wilmorel ... dimentichi un parametro fondamentale !!
IL CALORE SPECIFICO ! rifai l'anaslisi dimensionale e poi ti rendereai conto dell'errore !!
....
in linea di massima questo è un modello molto banale.. ma che ci fa capire con tipo di grandezze lavoriamo...

L'amico Spider ti ha risposto.
Quel conteggio è stato fatto per abbozzare il dimensionamento di uno scambiatore fra l'accumulo del boiler e l'impianto della acqua calda sanitaria come realizzato commercialmente da Rotex Sanicube, per esempio.
Pannelli e tubi non sono contemplati e nemmeno le loro potenze di picco, anche se il conteggio può essere adattato al dimensionamento della serpentina del circuito primario solare-accumulo, modificando la potenza di scambio, il delta di temperatura ed eventualmente il coefficiente globale di scambio.
Viceversa ho calcolato la potenza termica di una utenza (doccia), per rispondere alla necessità di erogare acqua a temperatura pressochè costante.

Le unità di misura, sono coerenti con il sistema tecnico.
Da Wikipedia:

"Il calore specifico di una sostanza è definito come la quantità di calore necessaria per aumentare di 1 °C la temperatura di un'unità di massa (generalmente un grammo o un chilogrammo) del materiale."

inoltre:

"Nel Sistema internazionale l'unità di misura del calore specifico è il J / (kg × K); nel Sistema tecnico è kcal / (kg × °C).

L'acqua a 15 °C ha un calore specifico di 1 cal / (g × °C) "

In un calcolo numerico e pratico come quello che ho esposto, è superfluo inserire, in un prodotto, un coefficiente pari all'unità.

[ivan.favotti]

Consigli

Saluti vi allego un file di Word ove illustro il mio lavoro. Ho costruito uno scambiatore in rame (nel disegno iene raffigurato per semplicità da una serpentina) caratterizzato da otto tubi verticali dal diametro esterno di 12 millimetri e lunghezza pari a 1,6 metri, questi partono e terminano rispettivamente in un cilindro cavo con diametro esterno pari a 120 mm interno pari a 83 mm e altezza pari a 180 mm.
La parte cava contiene un tubo in acciaio dal diametro pari a 80 mm che è la canna fumaria di una stufa a pellet.
Questo scambiatore di calore dovrebbe alimentare un boiler termoelettrico verticale con capacità pari a 80 litri, serpentina interna con diametro pari a 3/4 e superficie di scambio pari a 0,6 metri.
Inizalmente avevo pensato alla circolazione naturale (per alimentare la serpentina del boiler) poi alcuni consigli mi hanno indirizzato sulla circolazione forzata.
In questi giorni stò sperimentando la capacità del collettore di riscaldare l'acqua, posso affermare che partendo dalla temperatura di dieci gradi, in 8/9 minuti tale volume viene portato alla temperatura di 50/55°C.
Potreste gentilmente indicarmi, se potete, riferendovi al disegno quali componenti inserire nei tratti di circuito AB e CD del disegno?
Vi ringrazio per la vostra attenzione

Buona serata Ivan Favotti

[sagre]

Per Ivan.Favotti. Ciao sono Sagre ti allego il tuo disegno con gli allacciamenti occorrenti. Prova così! BUONE FESTE

[Wilmorel]

Ciao Sagre
Non mi riesce di scaricare il tuo allegato e non riesco neppure a visualizzarlo...
Buone Feste!

[sagre]

Ciao Sagre
Non mi riesce di scaricare il tuo allegato e non riesco neppure a visualizzarlo...
Buone Feste!

Vedi adesso! Per sbaglio lo avevo postato molto largo. Comunque colgo l'occasione di augurarti BUONE FESTE! Sagre.

[ivan.favotti]

Ringraziamento

Saluti, nel frattempo avevo pensato ad un circuito chiuso con vaso d'espansione valvola di sicurezza a 6 atm e valvola di sfiato circuito. Comunque il circuito deve essere terminato e potrei anche optare per il circuito aperto come mi è stato indicato dallo schema. Sinceramente la mia prima idea era quella del circuito aperto ma mi è stato detto che questo è imposto dalla legge solamente per le termocucine a legna. Tra chiuso e aperto ci sono delle differenze di rendimento del sistema forse?! Vi ringrazio dei vostri preziosi suggerimenti.

Buona giornata.

[sagre]

La differenza tra chiuso ed aperto sono : chiuso (gruppo di riempimento impianto)+(vaso d'espansione)= + costoso; con l'aperto puoi usare materiale di recupero vedi gallegiante, vaschetta. Il rendimento è lo stesso, forse più complicato è posizionare la vaschetta in un punto più alto dello scambiatore! Valuta tu secondo le tue esigenze e capacità. BUON ANNO, Sagre.

[ivan.favotti]

Calori specifici

Buon giorno, volevo assieme a voi ragionare sul calore specifico di glicole e acqua. Il primo è la metà del secondo, questo significa che a parità di calore e differenza di temperatura la massa riscaldabile (di glicole ) in uno scambiatore di calore dovrebbe essere doppia [Q=cxmXDT]. Potete dirmi se ci sono controindicazioni, leggendo dalle schede osservo che per una parte di glicole si devono aggiungere due di acqua ovvero in questo modo possiamo aumentare il rendimento di uno scambiatore di calore caricandolo in proporzioni adeguate con la miscela.


Sauti Ivan Favotti

[spider61]

Se si parla di solare , non capisco il problema , se fai un impianto a CF in pressione il glicole lo devi mettere in proporzione per non far ghiacciare l'impianto , in base alla Tminima che puoi raggiungere , per l'eventuale scambio termico inferiore , aumenti la velocita' o il tempo ma e' una cosa che si adegua da se...

[ivan.favotti]

Mi spiego meglio

Buona sera,
integro la domanda fatta in precedenza: devo caricare il circuito primario di uno scambiatore di calore ricavato sul tubo di una stufa (ammesso e concesso che funzioni??) lo scambiatore si trova all'interno dell'edificio (non ci sono problemi di ghiaccio), ci sono due possibilità o caricarlo con acqua pura o con una miscela di acqua e glicole.
A parità di calore fornito allo scambiatore da parte del tubo caldo, se scelgo una miscela con una parte di glicole e due di acqua, rispetto all'acqua pura, la massa della miscela riscaldabile è maggiore a parità di tempo e di DT (Q=c*m*DT) e dunque questo dovrebbe trasformarsi (circolazione naturale) in una maggiore velocità della miscela nel primario (la quantità di acqua nel primario rimane sempre la stessa); e dunque il riscaldamento dell'acqua del Boiler dovrebbe essere più rapido proprio per una maggiore velocità di scorrimento nei tubi del primario?

Saluti

[elikar]

Buona sera a tutti , dopo un pò di tempo ritorno a scrivere sul forum ,vi metto a coscenza della costruzione del nuovo pannello con parti di recupero
con costi abbastanza contenuti,si tratta del solito pannello a cassone costruito con i longheroni metallici che si usano per intelaiare le pareti in cartongesso ,e pannelli di poliuretano che si usano per coibendare i tetti,le misure del pannello sono,larghezza 1metro,altezza 2 metri,profondita 8 centimetri, coibentazione interna 4 cm. Il pannello non è ancora finito vi allego in seguito alcune foto della costruzione.

Alcuni dettagli della costruzione del pannello.

Altre foto di costruzione del pannello,penso che verrà bene ,speriamo che rende bene vi tengo aggiornati,un saluto a tutti Elikar.

[Wilmorel]

Quei radiatori alettati dovrebbero darti valori di assorbimento (assorbanza) vicini a quelli dei migliori pannelli commerciali forniti di superfici selettive. Cerca se puoi della vernice nera opaca, tipo per marmitte.