Upload
area-science-park
View
228
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
ηοτ
ωατ
ερ
Il solar cooling non è una macchina ma un impianto… quindi non si può prescindere dalla scelta del generatore più adatto, dall’assorbitore, dallo schema idraulico, dal sistema (fondamentale!) di gestione.
Schema generale
Solar cooling
Sistemi solari termici
COLLETTORI SOLARI E PANNELLI SOLARI TERMICI
- Macchine termiche semplici funzionanti ad energia solare - Senza organi in movimento, con isolante termico per ottimizzazione - Caratterizzate da vernici/strati assorbenti ad elevato assorbimento - Fluido vettore acqua (additivata) o miscela antigelo - Mercato 80% pannello piano – 20% collettore a tubi sottovuoto - Le caratteristiche costruttive variano le prestazioni energetiche - Norma di riferimento: EN 12975/6
RIFLESSIONE E CONVEZIONE RIDOTTE EMISSIONE DEL CERMET <4% NO CONVEZIONE INTERNA NO RISCALDO SUPERFICIALE ESTERNO SIMULAZIONE DI CORPO NERO
Sistemi solari termici
COLLETTORI SOLARI TERMICI A TUBI SOTTOVUOTO
ALLUMINIO BRILLANTATO – COEFFICIENTE DI RIFLESSIONE > 95% INDIPENDENZA DALL’ANGOLO DI INCIDENZA E RIFLESSIONE
Sistemi solari termici
COLLETTORI SOLARI TERMICI A TUBI SOTTOVUOTO
Θ E’ L’ANGOLO TRA LA VERTICALE E LA LUCE CHE COLPISCE IL COLLETTORE
IAM E’ IL RAPPORTO TRA IL FLUSSO DI CALORE USCENTE (AD UNA INCLINAZIONE DI LAVORO) E QUELLO ALL’INCLINAZIONE
PERPENDICOLARE (DOVE IL FLUSSO E’ MASSIMO)
Sistemi solari termici
IAM: l’influenza della geometria nella captazione solare
FONTE: ITW 07COL623
MEDIAMENTE A 50° IL PANNELLO DOPPIA PARETE
CPC RACCOGLIE IL 108% DELLA LUCE INCIDENTE – NB
TUBI LONTANI DI PASSO
00,20,40,60,8
11,21,41,61,8
0 20 40 60 80
IAM LIAM T
IAM T 50° = 1,08 IAM L 50° = 0,87
Sistemi solari termici
IAM: l’influenza della geometria nella captazione solare
MASSIMO 3/4 COLLETTORI IN SERIE PER CIRCA 10-12 MQ IN SERIE:
- Minimizza le perdite idrauliche - Minimizza i consumi degli ausiliari elettrici
- Massimizza l’energia termica scambiata
LUNGHEZZA STRINGA
TEMPERATURA A 1000 W/m2
60-80°C
80-95°C
95-105°C
Sistemi solari termici
Il solare in serie: limite termico, idraulico ed elettrico
CICLO CHIUSO
PRODUZIONE ACQUA REFRIGERATA
SORBENTE SOLIDO ACQUA-SILICA GEL AMMONIACA-SALI
D’AMMONIO
MACCHINE AD ADSORBIMENTO
POTENZA FRIGORIFERA DA 7 A 500 kWf
EFFICIENZA COP 0,3 - 0,7
TEMPERATURA DI ALIMENTAZIONE
60 - 95 °C
SORBENTE LIQUIDO ACQUA-LiBr
ACQUA-AMMONIACA
MACCHINE AD ASSORBIMENTO
POTENZA FRIGORIFERA DA 15 A >5000 kWf
TEMPERATURA DI ALIMENTAZIONE
80 - 110 °C
SORBENTE SOLIDO ACQUA-SILICA GEL
ACQUA-LiCl
DECS – RAFFR. EVAPORATIVO
POTENZA FRIGORIFERA DA 20 A 400 kWf
TEMPERATURA DI ALIMENTAZIONE
45 - 95 °C
SORBENTE LIQUIDO ACQUA-LiCl
ACQUA-CaCl2
DECL – RAFFR. EVAPORATIVO
POTENZA FRIGORIFERA DA 20 A >100 kWf
TEMPERATURA DI ALIMENTAZIONE
55 - 70 °C
CICLO APERTO
PRODUZIONE ARIA CONDIZIONATA
EFFICIENZA COP 0,6 - 0,75
EFFICIENZA COP 0,5 - >1
EFFICIENZA COP >1
Solar cooling
Condizionamento con impianti solari termici: Solar Cooling
Schema di funzionamento gruppo frigo ad assorbimento acqua – bromuro di litio
Potenza elettrica assorbita: 48 [W]
Temperatura [°C]
T Heat Medium Inlet 88
T Heat Medium Outlet 83
Chilled Water Inlet 12,5
Chilled Water Outlet 7
Cooling Water Inlet 31
Cooling Water Outlet 35
http://www.maya-airconditioning.com/modules/prodacqua/animazione_ciclo.html
Condizionamento con impianti solari termici: Solar Cooling
Solar cooling
COPsolar cooling = COPassorbitore termico * ηcollettore solare
Radiazione 1000 W/m2
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
60 80 100 120 140 160 180 200
eta,
CO
P so
lar
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2
COP
Collettore
COPsol
COP
0.5 * COPideale
Temperatura di funzionamento [°C]
Massimo COPsol
Fonte: Fhg – ISE, Politecnico di Milano
Solar cooling
Condizionamento con impianti solari termici: Solar Cooling
- Significativi miglioramenti nella prestazione complessiva - COPel >8 mostrato su sistemi monitorati in Task38; 8 kWh di energia termica sottratta (freddo) per 1 kWh di energia elettrica per solare + impianto refrigerazione (pompe, ventilatori, torre)
Dimensionamento di potenza
Solar cooling
ηοτ
ωατ
ερ
200 kWf
200 kWf DA CHILLER
100 kWf DA ASSORBITORE
C.O.P. = 0,7 140 kWt DA SOLARE A 100°C
240 kWt IN TORRE
Dimensionamento di potenza
Solar cooling
140 kWt DA SOLARE A 100°C
70 collettori solari da 3,3 mq
230 mq SOLARE
RAPPORTO > 2 mq / kWf ASSORBITORE
Dimensionamento di potenza
Solar cooling
OSPEDALE TRENTO MENSA VATICANO CURIA VALLO LUCANIA
POLITECNICO BARI
PALAZZETTO SPORT COMO
OSPEDALE PAVIA OSPEDALE EMERGENCY SALE CED TRENTO
UFFICI BERGAMO UFFICI KLOBEN VERONA AERONAUTICA MILITARE AEROPORTO BARI
Solar cooling: esperienze
Condizionamento con impianti solari termici: Solar Cooling
BERGAMO IMPIANTO COMBINATO
RAFFRESCAMENTO, RISCALDAMENTO,
A.C.S. INTERVENTO DI AMPLIAMENTO IMPIANTI E EFFICIENTAMENTO
ENERGETICO ANNO 2013
Esempio d’impianto
Solar cooling: esperienze
ENEA: •Dati sperimentali di funzionamento e risparmi economici conseguibili su impianti di solar heating and cooling «campione» UNIVERSITÀ DI PALERMO: •Determinazione delle soglie di costo iniziale per impianti di solar heating and cooling
All’aumentare della taglia della macchina frigorifera, il prezzo per unità di potenza di ciascun componente tende sensibilmente a diminuire.
Stima costi
Solar cooling: analisi dei costi
Kloben vi ringrazia per l’attenzione
Ringraziamenti
[email protected] [email protected]
T 0459237300