Salve!
Ho conosciuto il sito quasi per caso, come rinvio da altro sito a carattere ambientale.
Mi complimento per la vivacità di questa comunità e la ampiezza degli argomenti trattati.
Colgo l'occasione per farvi partecipi della mia esperienza personale nell'ambito delle energie alternative, che forse sono le vere energie libere.
10/09/2008
IMPIANTO A COLLETTORI SOLARI TERMICI PIANI
Esperienze ed osservazioni nella conduzione dell'impianto dopo 80 giorni dall'avviamento.
DATI CARATTERISTICI e descrizione
Latitudine Nord: 44°50' circa
Longitudine Est: 9°50' circa
Altitudine: 230 m slm
Zona collinare
Collocazione su tetto a falda
Inclinazione: 30° circa
Orientamento: 165°
Superficie totale lorda mq: 8
Assenza di consistenti ombreggiamenti, con la eccezione di un comignolo, permanentemente, e di un albero fino alle ore 9 di mattino, dall'equinozio di Autunno all'equinozio di Primavera.
Accumulo lt: 400
Casa di civile abitazione. Utenti fissi n°4, più alcuni ospiti per pochi giorni.
Avviamento: 20/06/07
L'impianto è del tipo a circolazione forzata con il sebatoio di accumulo posto a circa 1,2 m al disotto dei collettori (baricentri) e distante circa 4 m sul piano orizzontale (baricentri).
I tre collettori autocostruiti sono collegati fra di loro in parallelo, mentre il collettore da commercio è posto in serie ai primi tre.
Questa scelta è stata dettata dalle caratteristiche di captazione dei diversi collettori e dall'ottimizzazione dell'equilibrio delle sezioni idrauliche di passaggio e di scambio del fluido termovettore.
Il collettore da commercio è stato scelto in relazione alla compatibilità funzionale ed ancor più estetica con i collettori autocostruiti.
L'impianto è stato totalmente installato dal proprietario, con la sola collaborazione di una impresa per le movimentazioni e gli interventi edili.
Alcuni materiali sono stati forniti dalla associazione “Rete per l'autocostruzione del solare termico”.
Mi è stato fornito aiuto logistico da parte della associazione “MAG6”.
Essendo un impianto per me sperimentale, ho utilizzato fino ad ora semplice acqua come fluido termovettore nel circuito solare. Ciò ha rappresentato un indubbio vantaggio, avendo avuto alcuni ripensamenti circuitali e subito alcune modeste (ma non ignorabili) perdite in giunti filettati.
Materiali
-n°3 Collettori termici autocostruiti
dim. unit. 1000X2000 mm
sup. unit. lorda 2 mq
sup. capt. rame e vernice nera semiselettiva
condotti fluido termovettore a serpentino
vetro Float chiaro 5 mm
coib. lana roccia 40 mm + Polistirolo esp. 20 mm
cassa in profilati di Duralluminio anodizzato
Nota.
La costruzione di questi collettori è avvenuta nel 1984.
A causa dell'impossibilità ad installarli, sono rimasti depositati in una soffitta per 22 anni, fino a quando si è presentata la occasione opportuna.
Ovviamente, all'epoca erano infrequenti e/o costose soluzioni tecnologicamente avanzate ora largamente diffuse, quali superfici captanti selettive e vetri antiriflesso.
-n°1 Collettore mod. Top-800201 ditta Ariston
dim. Unit. 1000X2000 mm
sup. capt. rame e rivest. selet. TiNox
vetro antiriflesso
-n°1 Serbatoio di accumulo mod. VSS400 ditta O.M.B.
capacità 400 litri
dim. 750X1480
costruzione in acciaio smaltato a fuoco
scambiatore con tubo a serpentino elicoidale sup. scambio 2 mq
isolamento in poliuretano espanso alta densità sp. 40 mm
mantello esterno in PVC
pressione max 10 Bar
anodo elettronico in titanio a corrente impressa
-Tubazioni circuito solare Diam. es. 18x1 mm in rame coibentato con guaina espansa di neoprene.
-Tubazioni circuito sanitario Diam. es. 20x2 mm in polietilene reticolato con barriera ossigeno e coibentazione con guaina di poliuretano espanso.
-Raccorderia solare 3/4” ottone e bronzo
-Raccorderia sanitario 1/2” acciaio, ottone e ghisa
-Elettropompa WILO tipo RS25/70r a 3 velocità
-Vaso di espansione circuito solare 18 litri
-Vaso di espansione circuito sanitario 25 litri
-Valvole di sfiato automatiche e manuali
-Valvole di non ritorno su circuito solare e sanitario
-Valvola di miscelazione sanitario max 60° C
-Valvole di massima su circuito solare e sanitario 5 Bar
-Dosatore polifosfati su circuito sanitario
-Valvole di intercettazione su circuito solare e sanitario
-Rubinetti di scarico su circuito solare e sanitario
-Centralina di controllo con termostato differenziale e termostato ausiliario utilizzante NTC bilanciate. Autocostruita.
Considerazioni di esercizio
Il dimensionamento dell'impianto sembra essere esuberante in relazione all'utenza ed al periodo stagionale di prova (estate), pur considerando che viene utilizzato per tutti gli impieghi possibili “acqua calda”, quindi incluse le utenze lavastoviglie e lavatrice (adattate artigianalmente).
Il rapporto fra accumulo e superficie captante è insufficiente, (400 l/8 mq), cioè 50 l/mq, e dovrebbe essere elevato a 70-:80 l/mq.
Nel mio caso specifico, le dimensioni dell'accumulo sono obbligate, in quanto sono le massime possibile in relazione agli spazi disponibili nel locale dove il serbatoio è collocato. Come alternativa avrei dovuto aggiungere un secondo serbatoio opportunamente collegato.
In giornate soleggiate e calde, la temperatura dell'accumulo sale rapidamente a valori elevati e con normali prelievi tocca gli 85° C.
Nel corso del mese di Luglio, il clima è sempre stato soleggiato, con alcuni giorni ventosi. La temperatura ambiente alle ore 16 è stata quasi sempre superiore a 30° C raggiungendo anche i 34° C.
Nel periodo di esercizio, prevalentemente sereno, ma con alcuni episodi di cielo coperto o pioggia, anche protratti per quattro giorni consecutivi, l'acqua sanitaria è sempre stata sufficiente alle esigenze dell'utenza e la temperatura dell'accumulo non è mai scesa al disotto dei 45°C.
Un episodio di fermo alla pompa di circolazione protrattasi per alcune ore, ha provocato il danneggiamento parziale dell'isolante delle tubazioni del circuito solare, con vistosa ebollizione e fuoriuscita di vapore e liquido contenuto (acqua) da valvole di sfiato e di massima.
Di conseguenza, molta attenzione deve essere posta per evitare il fermo della pompa per blackout od altro.
E' necessario garantire la continuità della alimentazione elettrica.
La ipotesi più semplice ed economica può prevedere l'utilizzo di un gruppo di continuità in grado di erogare almeno 150 W per 30'. Qualsiasi gruppo commercializzato per l'utilizzo con computers, offre caratteristiche superiori (400 W per 30'). Allo scopo di ottenere una maggiore autonomia si potrebbe aggiungere una batteria auto 12 V , 40 Ah .
Ipotesi più radicale e costosa, utilizzare una pompa in corrente continua bassa tensione, alimentata tramite trasformatore, radrizzatore, regolatore, batteria. La pompa in cc sembra essere di difficile reperimento. Ipotesi ancor più radicale, l'utilizzo di un pannello fotovoltaico ausiliario (min 1 mq).
Nei mesi estivi, con prolungati periodi di tempo sereno, si è manifestato il problema del facile raggiungimento di temperature elevate, prossime all'ebollizione, specialmente in assenza di prelievi.
Per ovviare a questo problema, occorre prevedere un circuito in parallelo allo scambiatore a serpentina, con la finalità di dissipare il calore in eccesso se la temperatura dell'accumulo supera o raggiunge 85°:-90°. Per attivare il circuito parallelo andrebbe inserita sulla derivazione una valvola termostatica, od in alternativa una elettrovalvola deviatrice comandata da termostato. L'elemento scambiatore di emergenza acqua/aria potrebbe essere ricavato da un ventilconvettore o da uno splitter esterno di un condizionatore dismesso. Ovviamente andrebbe collocato in zona ben ventilata.
Ipotesi di scambiatore interrato o in falda, sono interessanti ma di attuazione non facile e generalizzabile.
L'utilizzo di un serbatoio di maggiori dimensioni oppure di un serbatoio ausiliario, non risolve il problema, a meno che le sue dimensioni siano veramente grandi in relazione alla superficie captante. Dovrebbe trattarsi di un accumulo stagionale.
E' importante la scelta di un idoneo materiale per le guaine isolanti delle tubazioni dell'impianto solare. Materiali ordinari utilizzati per gli impianti di riscaldamento (poliuretano espanso?) non sono adatti a causa delle alte temperature raggiungibili in caso di fermo pompa. La temperatura di stagnazione di questi pannelli è superiore ai 140° C. In seconda battuta ho utilizzato la mousse di neoprene.
Le parti esposte all'atmosfera sono sensibili al degrado.
Le parti in gomma o plastica andrebbero protette dagli ultravioletti e dalla pioggia con nastro o foglio di alluminio.
Può essere conveniente rinnovare le sigillature siliconiche ogni due o tre anni e verniciare le casse dei collettori.
Per la sigillatura dei collettori autocostruiti ho utilizzato silicone nero, meno sensibile agli ultravioletti, ed ho verniciato le casse in colore grigio molto scuro, per soddisfare una precisa richiesta dell'ufficio tecnico del comune dove è avvenuta la installazione.
Per un impianto che deve essere totalmente automatico e pressochè privo di manutenzione, se non con periodicità annuale, è importante che i giunti delle tubazioni siano perfettamente realizzati. Un circuito solare a tenuta non perfetta, si depressurizza rapidamente, perdendo la sua funzionalità.
I giunti che hanno fornito i migliori risultati sono quelli ad ogiva a stringere, completi di guarnizione tipo OR.
E' preferibile utilizzare tubo di rame in barre, crudo, perchè quello in rotoli ricotto, risulta ovalizzato ed è problematico ottenere buoni giunti, di qualsiasi tipo.
I giunti saldati, (brasatura dolce a stagno), se realizzati in opera in posizioni poco accessibili, spesso non garantiscono una buona tenuta.
I giunti filettati è preferibile realizzarli con pasta e stoppa (canapa), stringendo a fondo con molta forza, specialmente i giunti medio-grandi (1/2” e 3/4”).
Alcuni raccordi di ottone possono avere filettature corte, rispetto ai corrispondenti di ghisa zincata. In questo caso, se le giunzioni non si realizzano con cura, si rischia di avere giunti a tenuta non perfetta.
I giunti realizzati con nastro di teflon, anche se più gradevoli esteticamente, risultano precari. Se si utilizza il nastro di teflon, questo deve risultare spesso e robusto.
Edited by Wilmorel - 25/10/2007, 21:14
