Switchare a linea AC secondaria in base a soglie di temperatura di stanze scaldate da IR su linea AC primaria.

[proforum74]

Buonasera, mi scuso, sono solo un appassionato e forse la terminologia che userò non sarà delle più corrette. Vorrei fare quanto segue: alimentare con pannelli fotovoltaici 4 radiatori a IR per scaldare (o tenere in temperatura) un piano terra di circa 40 mq. Collegherei i pannelli direttamente al regolatore di carica e da qui all'inverter senza fare stoccaggio in batteria. La corrente dell'inverter la manderei ad uno switch con termostato che dovrebbe tenere la corrente su una linea 1 (relativa appunto al piano terra della casa) fino al raggiungimento di una temperatura ambientale di picco. Raggiunta tale temperatura lo switch dovrebbe passare la fase sulla linea 2 che servirebbe altri 4 radiatori al piano delle camere da letto (poco frequentate di giorno). Non vorrei controllo della temperatura sugli ambienti serviti dalla linea 2 (camere), ma semplicemente che lo switch/termostato rimandi la corrente alla linea 1 al di sotto di una temperatura soglia. L'accumulo lo farei sotto forma di calore nei muri (la casa è vecchia e ha i muri spessi). A completamento di questo piazzerei il termostato della caldaia a gas nelle camere da letto e lo setterei su una temperatura di soglia (18,5°) per mantenere di notte il calore accumulato di giorno grazie alla linea 2. Ho fatto dei test con un radiatore a IR tedesco molto performante da 130 w sul caso specifico dell'ambiente che vorrei scaldare: a 4 m di distanza dal termometro (col radiatore con la superficie radiante direzionata in altra direzione) il termometro è salito di 1° ogni 20 minuti e la caldaia non si è mai accesa. Lo scopo è scaldare tutta la casa con la metà dei pannelli fotovoltaici sfruttando la capacità di accumulo dei muri. In seguito potrei isolarla meglio all'esterno e vedere come ingegnerizzare le pareti interne per accumulare calore (zeolite rivestita di alluminio?). Il mio problema è che non trovo on line uno switch che si preoccupi solo di staccare la linea monitorata per accendere alla cieca la linea non monitorata. Qualcuno può segnalarmi in privato un apparecchio che faccia al caso mio?

 

[Lupino]

Ti basta un normale termostato a cui collegare un relè deviatore in grado di "reggere" ai contatti il carico dei radiatori.

Collegherei i pannelli direttamente al regolatore di carica e da qui all'inverter senza fare stoccaggio in batteria....

Se non vuoi fare stoccaggio il regolatore puoi anche bypassarlo

P.S.
Buona l'idea di utilizzare la casa come accumulo

 

[proforum74]

Grazie della risposta. Ho letto degli inverter grid tie che farebbero proprio al caso mio... (non dovendo fare accumulo). La cifra dei pannelli, 3 da 380 w nominativi (che effettivi diventerebbero 3 da 230 w) è relativamente bassa (circa 700 euro). L'inverter circa 160 euro, il termostato deviatore è circa 20 euro e dei radiatori ir da 100 w (ne prenderei 5 a piano, forse 6 in base alle rese effettive) per un totale di 12 sarebbero circa 1100 euro. Per un totale di circa 2000 euro (e la caldaia si accenderebbe solo poche ore a notte). Immagino che isolando all'esterno e usando materiali come la zeolite (di cui ho letto qualcosa) il gas si accenderebbe forse 5 ore al giorno (e a intermittenza, solo per non far scendere la casa sotto i 18,5°). A questo punto avrei due domande. La prima è per ridere: ma qualcuno lo ha detto a Cingolani che con con 2000 euro a famiglia (materiali al dettaglio installazione velocissima esclusa) si spegne il gas di tutta Italia? Gli installatori lavorerebbero lo stesso (un po' come la Marisa che arriva presto e finisce presto) perché la gente mica si mette a smanettare... In più si risparmierebbe sui pannelli solari (qui solo 1/3 della spesa totale e, invece, con il doppio dei pannelli, quasi metà della spesa di installazione).
La seconda domanda è più seria: quando io calcolo la resa effettiva dei pannelli (con quel semplice calcolo che trovo online), nelle giornate peggiori, che ulteriore calo di potenza devo prevedere? Ad esempio se la resa ideale è di 380 w x 3 e la resa effettiva è di 230w x 3, quindi 690 w, un margine di sicurezza di 90 (ottenuto da un assorbimento alternato di 2 serie da 6 IR da 100 w, può bastare)? Specifico che metterei i pannelli su un solaio esposto non inclinato (inclinando i pannelli in modo ottimale), con il sole presente da un'ora dopo l'alba a un'ora prima del tramonto (per via di edifici e di un paio di alberi - abeti ventennali - eventualmente "potabili"). Aggiungo che risparmiare pannelli è ulteriormente "ecologico", perché credo che fra trasporti e produzione vada in aria un bel po' di CO2, o no?

 

[Lupino]

La risposta è articolata ma il sunto, alla domanda....

... può bastare? ...

... è, ahimè, no.
Ti invito a riflettere sui seguenti punti:
- dove abiti?
- qual è la durata media del giorno nel periodo più freddo dell'anno?
- qual è la produzione media degli impianti FV nella tua zona riferita al periodo di cui sopra?
- il piano da scaldare è effettivamente solo di 40mq (e altrettanti la zona notte) o hai tralasciato dei locali?
- 6 IR da 100W hanno una superficie complessiva, ad esser generosi, di circa 1mq. Dovendoli disporre relativamente vicini per non creare zone fredde penso che si riesca ad arrivare (forse) ad una quindicina di mq di superficie riscaldata .... e gli altri 25?
Aggiungi poi il fatto che gli IR sono comodi se usati come riscaldamento "personale" ma per un ambiente devi tener conto che:
- scaldano gli oggetti e non l'aria
- montandoli a soffitto e dovendo ottimizzarne la posizione, quindi concentrandoli maggiormente verso il centro dei locali, l'irradiazione andrà a colpire solo parzialmente le pareti che quindi rimarranno sensibilmente più fredde.
- i vetri, a meno di particolari trattamenti (pellicole anti IR), non bloccano gli infrarossi (né diretti, né riflessi), rappresentano quindi una fonte di dispersione

 

[proforum74]

Capisco... però, ad esempio, con con 4 pannelli fotovoltaici arriverei a 920 w e 9 IR. Calcola che essendo comunque attaccato alla rete elettrica eventuali cali dovuti alle giornate più buie li ammortizzerei con quella. Potrei staccarmi dal gas, la cui utenza, tra accise e altre spese fisse, è sui 35/40 euro. A occhio se anche per tre mesi all'anno dovessi integrare con enel, quel costo sarebbe già compensato con le spese fisse risparmiate dall'utenza del gas... poi col tempo uno potrebbe anche prevedere quei pannelli "sperimentali" con zeolite rivestita di alluminio... o no? Aggiungo che ho fatto una prova empirica, un pannello da 130 w a 4 metri lineari dal termostato ha alzato la temperatura di un grado in venti minuti. Secondo me, cioè le coperture dichiarate degli IR sono sottodimensionate per venderne di più (e per maggiore garanzia - a livello legale -di successo)

 

[proforum74]

P.S. Un altro aspetto che non mi risulta è quello dei vetri (che peraltro da me sono doppi)... io sapevo, a dire il vero, che gli IR passano attraverso il plexiglass, ma NON attraverso il vetro.

 

[Lupino]

Potrei staccarmi dal gas

Prova a fare un veloce e molto spannometrico ragionamento inverso:
- definisci "C" il consumo in mq di gas (al netto dell'ACS) nel periodo di accensione del riscaldamento
- definisci "d" i giorni in cui detto consumo è avvenuto

La necessità energetica in kWh media giornaliera della tua casa (E) sarà: E = 9.6C/d
Da cui, moo(...ooooo...)lto grossolanamente, puoi presupporre che nel periodo di maggior freddo avrai un consumo massimo giornaliero di 2E
Immaginando per semplicità un rendimento di suddetti pannelli pari a 1, se "h" sono le ore di accensione dell'impianto in suddetto periodo, trasformando i kWh in Wh (x1000) avrai che: 2000E/(h*100) = numero di pannelli IR necessari

Facciamo un esempio esplicativo.
Supponiamo di aver consumato nel periodo dal 1 novembre al 30 aprile (180 giorni) 800mq di gas
Il consumo medio giornaliero della tua caldaia sarà: 9.6x800/180 = 42.6kWh
Da cui, come dicevo su, ipotizzando che, nel periodo di maggior freddo, esso sia al massimo pari a 84.6kWh giornalieri e che la caldaia rimanga accesa dalle 8 di mattina alle 10 di sera (14h) ....
84600/(1400) = 60 pannelli
Ovvero una trentina per piano per un consumo istantaneo di almeno 3kW ipotizzando una suddivisione 30/30 sui due piani. Tieni poi conto che, nell'ipotesi di abbandonare il gas, dovrai anche ragionare sull'ACS e quindi boiler elettrico per l'inverno e solare termico per l'estate e su piastre elettriche (induzione) per la cucina.

P.S.
Un impianto ad IR come quello in ipotesi, oltre ad un sezionamento sui due piani, non potendo modulare in potenza emessa, deve prevedere anche un sezionamento (magari a scacchiera) sul singolo piano in modo da poter regolare l'irradiazione in funzione della temperatura ambiente

 

[Lupino]

P.S. Un altro aspetto che non mi risulta è quello dei vetri (che peraltro da me sono doppi)... io sapevo, a dire il vero, che gli IR passano attraverso il plexiglass, ma NON attraverso il vetro.

Quindi se ti metti davanti ad una finestra il sole esterno non ti scalda?

 

[proforum74]

Bene, grazie, così mi faccio un'idea del problema a livello matematico. La questione forse però è più complessa perché nella combustione del metano i gas di scarico (obiettivamente molto caldi) non entrano in circolo nei termosifoni (e credo che di energia lì ne vada sprecata parecchia). Cioè, tu calcoli il calore presente nella dispersione degli scarichi (assenti negli IR) tra i Kw di gas bruciati per scaldare casa, ma in realtà stai scaldando il balcone. Però non discuto che matematicamente senza contare tutti gli sprechi evitabili, il tuo conto possa tornare. Attenzione però: la bolletta del gas è una frottola, dentro (oltre alle accise) c'è la doccia interminabile (fino a due ore) della tua figlia adolescente (che con un piccolo boiler, una volta rimasta senz'acqua calda, finalmente uscirebbe dal bagno) – ovviamente parlo di mia figlia… non voglio mica offendere. Un altro dubbio che sinceramente mi resta è quello della superficie di riscaldamento degli IR dichiarata in m2, che secondo me è nettamente al ribasso. Questo mi porta alla mia prova empirica, sulla quale non scrivi nulla. Forse non conta che il pannello riscaldi nel raggio di oltre 15 m2 (quadrato quasi 4x4) e non solo nei 3 m2 dichiarati? Riguardo agli infrarossi, mi risulta che passano dai vetri solo quando sono vicini allo spettro del visibile (o nel visibile), dubito che i radiatori a infrarossi irraggino vicino al visibile (e in ogni caso si può verificare caso per caso). Un altro aspetto che non prendi neanche in considerazione è l’isolamento esterno ed eventualmente l’ingegnerizzazione degli intonaci all’interno. Qui, infatti, non si tratta (vedi messaggio iniziale) di scaldare in maniera “istantanea” (cito te prima) ma di mantenere in temperatura un edificio ben isolato. Eppperccccchemmin**ia li stiamo facendo tutti ‘sti cappotti?
Riguardo all’induzione vorrei dire solo che i “bombolai” esistono ancora e sono una spesa ogni tanto (tra la gente figa si dice “una tantum”?) dove ci sarà un minimo di competizione (il gas imbombolato tra l’altro è gpl e non costoso metano “russo”). Certo “il fascino discreto della borghesia” imporrebbe la figaggine dei fornelli a induzione ma… se il problema è scaldare gli operai e i discontinui strozzati da ogni parte, di cosa stiamo parlando? Il costruzionismo ci dice che la nostra idea di realtà si fa in base agli schemi cognitivi che costruiamo nel processo comunicativo. Ci sono stati logici che hanno scritto fino a 20000 pagine per provare che 1 è diverso da 0. Mi chiedo se la matematica, che non mi sento di discutere in assoluto, a volte (troppe volte) non si pieghi ai voleri di un termotecnico o di un’azienda produttrice di IR (tanto per dire). E quindi per questo, nella libera scelta tra fare delle prove empiriche con l’idea che ho in mente (sempre implementabile al bisogno) e installare 6 Kw di fotovoltaico “classico” che ammortizzerò in 20 anni (se va bene alla stessa spesa di un comune contratto enel), io consciamente sceglierò… la seconda. W l’ecologia.
[segue risposta sugli incentivi statali che rendono conveniente la seconda scelta alla quale mi adeguerò con spirito ecologista].
Ciao e grazie (con sincero rispetto).

 

[Lupino]

....nella combustione del metano i gas di scarico (obiettivamente molto caldi) non entrano in circolo nei termosifoni....

In realtà il fattore di moltiplicazione 9,6 tiene conto anche del calore che viene perso nei fumi di scarico.
Si hanno infatti due valori (teorici):
- il P.C.I. (potere calorifico inferiore) pari a 9,3 kWh/Sm3 che è l'energia ottenibile dalla combustione di uno standard metro cubo senza recuperare il calore presente nei fumi
- il P.C.S. (potere calorifico superiore) pari a 10,3 kWh/Sm3 che l'energia complessiva (combustione + fumi) ottenibile da uno standard metro cubo di metano
Come vedi il 9,6, ipotizzando l'uso di una caldaia a condensazione, è abbastanza realistico

...ovviamente parlo di mia figlia ...

Fidati, le figlie, soprattutto se adolescenti, sotto la doccia, sono tutte uguali .... per fortuna la mia ha passato quel periodo :worthy::worthy:

Un altro aspetto che non prendi neanche in considerazione è l’isolamento esterno...

Assolutamente, a mio parere è la base, ma non influisce sul argomento IR vs metano o altro ma sui consumi a prescindere da quale ne sia la fonte energetica

Riguardo all’induzione vorrei dire solo che i “bombolai” esistono ancora e sono una spesa ogni tanto ...

Vero anzi, se trovi qualche gestore "compiacente", la bombola la puoi ricaricare anche al distributore.

Questo mi porta alla mia prova empirica, sulla quale non scrivi nulla...

Hai ragione, scusa, il risultato è interessante, ma per mia natura mi viene da ragionare anche su altre varianti, ad esempio la velocità di discesa della temperatura.
Ti porto in alternativa agli IR un caso reale con una tecnologia un po' più "comune".
La casa in cui abita mia madre ha una superficie netta di, mal contati, 300 mq. E' un ex scuola del periodo fascista con volte di 3,4/3,6 metri ... immagina il salasso invernale in consumo di GPL (la frazione non è servita dal metano). Per tale motivo ha scelto, nel periodo invernale, ormai da un po' di anni, di trasferirsi nella "depandance" (garage con annessa stanza e un minuscolo bagno) di +/- 40mq.
Isolamento pari pressoché a 0, libera su tutti i lati con muri in blocchi cementizi e porta di accesso (doveva essere un garage) in ferro, anche se perlinata all'interno.
Seguendo il mio consiglio, da ormai 3 inverni, la sua fonte di riscaldamento è un semplicissimo (seppur di ottima qualità) climatizzatore monosplit .... in realtà io le avevo consigliato un dual ma non le piaceva la disposizione degli split ..... a cui si affiancano per l'ACS 2 boiler (bagno e cucina) e la bombola per cucinare. Spesa massima per la corrente, questo inverno con i vari rialzi, di 800€. Se avesse avuto anche solo 3kWp di FV nonostante si stia parlando del piemonte, visto il discreto (come insolazione) inverno avuto non è inverosimile pensare, con un attenta gestione soprattutto dei due boiler, che la cifra sarebbe quanto meno stata dimezzata.

 

[proforum74]

Capito tutto, e sempre grazie mille per gli ulteriori chiarimenti. Mi chiedo in quanti abbiano la caldaia a condensazione, forse solo noi siamo rimasti spaventosamente indietro (anche sui "famigerati" contributi). Onestamente, da impiegati, alla fine del mese facciamo i conti per capire come siamo messi con la benzina (e da prima che ci fosse questa situazione internazionale) quindi devo dire che i margini per fare grandi aggiustamenti non li abbiamo avuti. A parte il nostro caso specifico, mi sembra di capire che dati i rialzi, i pannelli comincino a diventare convenienti (se anche dessero solo una mano a riabbassare il tutto). Cercherò solo di comprare l'occorrente un po' per volta, magari riducendo proprio gli spostamenti "non necessari" in auto. Farò un acquisto al mese (restando in piccolo, giusto per "testare" sperimentalmente tra l'autunno e l'inverno). Questo per capire i dimensionamenti effettivi: mi basterà lo stretto indispensabile e una stanza da 15 m2 con una porta e una finestra (un campione rappresentativo dei miei spazi). Se dovesse "andare male", avrò comunque ottenuto che di giorno il frigo funzionerà con il pannello usato per il "test". Sarà comunque un passatempo che non preclude di implementare in futuro con un impianto più grosso. Secondo me tutto dipende dal tempo di dispersione in inverno in base ai muri (che per fortuna nella mia vecchia casa sono spessi e di argilla piena). Vedo se riesco a capire in piccolo (per riportare in grande) di quanto nuvole e cielo grigio abbassano la resa effettiva calcolata (è l'altro mio "cruccio"). Grazie ancora.

P.S. "Anche io per un periodo ho dovuto frequentare uno psicologo. Poi per fortuna l'adolescenza dei miei figli è finita." (Un mio ex professore).

 

[Lupino]

...forse solo noi siamo rimasti spaventosamente indietro..... ....i margini per fare grandi aggiustamenti non li abbiamo avuti

Non ti preoccupare, sono nella medesima situazione

... dati i rialzi, i pannelli comincino a diventare convenienti ...

Lo erano, nel rapporto costo/beneficio ancor di più quando ancora non c'erano rialzi ma, soprattutto, il 110% .... finché paga "pantalone" il mercato è libero di imporre i prezzi che più gli aggradano.
Oggetti interessanti, che sto seguendo da qualche tempo, se vuoi sperimentare, sono i pannelli FV "da balcone", semplicissimi da installare (si fa in fai-da-te) e non richiedono nessuna autorizzazione ... unico difetto non producono in assenza di linea (non possono esser usati "ad isola"). Ultimamente mi è sembrato di vederne un offerta sui 300€ per 300Wp da parte di Enel-X

 

[proforum74]

Grazie mille dalla dritta (e di tutte le altre indicazioni), "studierò" i pannelli di cui mi scrivi nelle prossime settimane. Un saluto!