Impianti con Sistemi combinati per uso residenziale

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1 Podere dei Salci I Roccalbegna (GR) Part. IVA: Tel: Impianti con Sistemi combinati per uso residenziale Dott. Ing. Thomas Krause, Energia e Sole srl Integrazione solare per acqua calda sanitaria Fin dai primi anni dello sviluppo dell energia solare, in Europa, gli impianti venivano utilizzati solo per il riscaldamento dell ACS. Bisogna però considerare che la maggior parte dell energia viene utilizzata per il riscaldamento. Analizzando il caso di una piccola abitazione, un impianto solare di circa 4 m², che interviene solo sul consumo di acqua calda sanitaria copre il 10 20% del fabbisogno totale. Per aumentare in maniera significativa la copertura del fabbisogno energetico della casa con energia solare, bisogna passare a una tecnica impiantistica che, permetta di utilizzare l energia solare sia per l ACS che per il riscaldamento della casa i cosiddetti sistemi combinati. Con questa tecnica, mediante l impiego di superfici captanti relativamente piccole: 8-12m² si arriva a coperture del fabbisogno energetico totale dell abitazione del 30 60%. Nei paesi del Nord: Austria, Germania, Svezia questo tipo di tecniche impiantistiche solari sono diventate standard e coprono il 50% del mercato. In questo ambito é sicuramente vantaggioso utilizzare un sistema di riscaldamento a basse temperature (tipo riscaldamento a pavimento), ma non é strettamente necessario: collettori di buona qualità in combinazione con la giusta scelta impiantistica possono dare un contributo significativo al riscaldamento invernale anche con un sistema ad alte temperature! Cosa cambia con l utilizzo di un sistema combinato? In un sistema combinato l energia solare viene utilizzata sia per la produzione di acqua calda sanitaria che per il circuito di riscaldamento. Quando questa tecnica era ancora in via di sviluppo si utilizzavano 2 accumuli. Al giorno d oggi invece si compattano le funzioni di questi 2 accumuli in uno solo, con più scambiatori di calore integrati. Come viene prodotta l acqua calda? Sul mercato ci sono concetti diversi: Sistemi Tank in Tank: é presente un piccolo accumulo sanitario saldato all interno dell accumulo termico. Bollitori con un tubo corrugato interno in acciaio inossidabile o rame, per il riscaldamento dell acqua sanitaria in istantanea Riscaldamento dell ACS in istantanea mediante uno scambiatore a piastre esterno. Y:\Energia e Sole\Marketing - Fiere - Propaganda\Publikationen in italienisch\fiera milano

2 L università di Stoccarda ha eseguito un test sull efficienza di questi diversi sistemi ed ha trovato che il sistema con lo scambiatore a piastre presenta i seguenti vantaggi: Portate d acqua nettamente superiori (grazie al miglior sfruttamento della capacità dell accumulo, in quanto l acqua nell accumulo è raffreddata in maniera stratificata) Efficienza maggiore dell impianto solare, in quanto viene mantenuta sempre fredda la parte bassa dell accumulo Una drastica riduzione dei problemi di legionella produzione igienica di ACS in quanto l acqua passa direttamente dall acquedotto all utenza senza possibilità di ristagno. Fabbisogno di energia più basso, in quanto non avvengono fenomeni di miscelazione nell accumulo e il bruciatore interviene molto meno. Anche l Università di Darlana, in collaborazione con SERC in Svezia ha effettuato un confronto tra i diversi concetti di accumulo, e i risultati mostrano nettamente che l accumulo con la produzione di ACS in istantanea con scambiatore a piastre, in combinazione con i sistemi di stratificazione porta il più alto grado di efficienza solare. Attualmente ci sono diversi modi, di utilizzare l Energia solare accumulata senza creare fenomeni di miscelazione. Uno dei primi metodi é quello realizzato da Solvis, che con l utilizzo di una tecnologia molto semplice, riesce a raggiungere un ottimo grado di stratificazione ed evitare qualsiasi tipo di miscelazione. Come viene collegata la caldaia a questo sistema? Sul mercato ci sono 2 varianti: Tramite una valvola a tre vie il ritorno dell impianto di riscaldamento può tornare diretto in caldaia o passare nel puffer solare, quando in questo l acqua è a una temperatura superiore a quella di ritorno dell impianto. In questo caso la caldaia riceve acqua già preriscaldata dal solare. Questa soluzione ha però lo svantaggio che la caldaia può avere frequenti accensioni e spegnimenti, e che la temperatura di mandata non sia costante. Un altra soluzione consiste nel collegare mandata e ritorno della caldaia all accumulo. Se la temperatura nell accumulo é sufficiente la caldaia non interviene e il circuito di riscaldamento preleva direttamente dal puffer (perdite ridotte). In caso in cui la temperatura non venga raggiunta interviene la caldaia. Questo tipo di soluzione ha comunque un funzionamento più continuo rispetto ad una caldaia senza accumulo. Un importante caratteristica di un sistema combinato é la regolazione, che gestisce in un unico modello tutte le funzioni: impianto solare, acqua calda sanitaria, circolazione, circuiti di riscaldamento con miscelatore, caldaia: solo così tutto l impianto può essere gestito in maniera ottimale. Y:\Energia e Sole\Marketing - Fiere - Propaganda\Publikationen in italienisch\fiera milano

3 Una soluzione particolare è il prodotto Solvis Max della ditta Solvis; questo modello ha il corpo caldaia integrato nell accumulo. Questo modello é stato per 2 volte segnalato come soluzione vincente dal test dei consumatori in Germania, Stiftung Warentest (2003 e 2009). Oltre al risparmio di posto, grazie alla compattezza della macchina, il rendimento annuale di questo modello, secondo i risultati del test, è del 12% superiore rispetto alle classiche caldaie a condensazione, in quanto tutte le perdite rimangono nell accumulo! Questo modello é stato valutato il miglior sistema combinato anche secondo i confronti effettuati dal gruppo IEA- TASK 26! Sguardo sul futuro: raffrescamento solare I sistemi combinati diventeranno nel futuro impianti solari standard anche in Italia, perché sono gli unici a garantire il massimo risparmio. Per case ben isolate con 20 m² di superficie di collettori si raggiunge in Italia una copertura dell 80% del fabbisogno di energia la cosiddetta Casa solare. Al giorno d oggi le ditte che si occupano di solare termico lavorano alla climatizzazione tramite macchine assorbitrici, che in ingresso necessitano il riscaldamento dell acqua tramite collettori solari con temperature di mandata C. Così in futuro il sistema combinato asservirà 3 scopi: ACS, riscaldamento e climatizzazione estiva, sfruttando appieno anche nel periodo estivo tutta l energia fornita dall impianto e sostituendo il consumo di corrente elettrica! Y:\Energia e Sole\Marketing - Fiere - Propaganda\Publikationen in italienisch\fiera milano

4 Benvenuti In un futuro solare Dott. Ing. Thomas Krause: Impianti con Sistemi combinati per uso residenziale 1

5 Così viviamo, così viviamo, così viviamo tutti i giorni 2

6 Impianto solare tradizionale solo per ACS 67% solare ACS 30 % Ipotesi di calcolo: 3000 kwh/a per ACS 7000 kwh/a per riscaldamento (115m² - 60 kwh/m²a) kwh totale Riscaldamento 70 % 20% copertura solare = 2000 kwh/a del consumo totale 67% del fabbisogno per ACS 3 SolarDeckung.ppt

7 Integrazione acqua calda sanitaria solare con il SolvisTherm 4 SolarDeckung.ppt

8 Perché riscaldare con il sole? Parte solare per Acqua calda sanitaria 92 % ACS 30 % Parte solare per Riscaldamento 47% Riscaldamento 70 % Ipotesi di calcolo: 3000 kwh/a per ACS 7000 kwh/a per riscaldamento (115m² - 60 kwh/m²a) kwh totale 60% copertura solare = 6000 kwh/a del consumo totale con 12m² di pannelli 60% risparmio sul consumo totale! 5 SolarDeckung.ppt

9 Influsso della coibentazione sulla copertura solare WSch VO = normativa per l isolamento termico (NEH) = casa a basso consumo energetico Fabbisogno energetico di edifici abitati Copertura da un impianto solare di 10 mq (superficie abitativa di 120 mq) Esistente WSch VO 1984 RISCALDAMENTO ACQUA CALDA Esistente WSch VO 1984 WSch VO 1995 WSch VO 1995 WSCH VO 1999 (NEH) Casa passiva WSch VO 1999 (NEH) Casa passiva Fabbisogno energetico KWh/mq per anno Copertura da energia solare (%) 6

10 I primi impianti combinati Soluzione impiantistica: 1 caldaia 2 accumuli - un accumulo sanitario - un accumulo per riscaldamento (puffer) Ca. 40 collegamenti idraulici! Ca. 6m² di spazio necessario! 7

11 Tipologia 1: Sistema Tank-in-Tank 8

12 Tipologia 2: Impianto solare combinato per ACS con serpentina interna e riscaldamento Integrazione caldaia: innalzamento ritorno 9

13 Tipologia 3: Impianto combinato con scambiatore ACS a piastre e stratificatore solare scambiatore ACS 24l/min stratificatore solare stratificatore ritorno riscaldmanto Integrazione caldaia: parallelo 10 SolvisMaxOel_Schema.ppt

14 Accumulatori solari a confronto SV: mandata solare HV: mandata riscaldamento WW: Acqua calda Qualità testata 03/98: acqua calda con il massimo comfort SR: ritorno solare HR: ritorno riscaldamento KW: acqua fredda Fonte: Università di Stoccarda (ITW) Speicher_Vergleich.ppt

15 Legionella nell accumulo sanitario l utilizzo dopo molto anni La legionella ama l acqua calda e stagnante, nella quale si diffonde rapidamente. Particolarmente si sviluppa con la calce nell interno del serbatoio ACS, che forma un terreno di cultura ideale per il morbo del legionario. Migliore: La doccia fresca con acqua riscaldata all istante! Semplice: in due circuiti separati si riscalda l acqua del serbatoio con uno scambiatore di calore extra! Lo scambiatore di calore ha un contenuto minimo di 0,8 l e per questo attinge sempre direttamente acqua riscaldata. 12 Legionellen_Mod.ppt

16 Test sui serbatoi solari tampone (SERC) 13

17 Effettivo utilizzo dell irraggiamento attraverso lo stratificatore Solvis Il concetto: Lo stratificatore Solvis conduce il calore solare di volta in volta nello strato con la temperatura corrispondente. Questo concetto vincente viene attuato negli accumulatori solari Stratos, Stratos Integral e SolvisMax e attestato da svariati rilevamenti. In base ai test effettuati sui diversi accumulatori solari, Stratos Integral è risultato di gran lunga il migliore. Il principio dello stratificatore Solvis. 14 Schichtenlader.ppt

18 La caldaia a condensazione solare: tutto integrato in una macchina unica 15 SolvisMaxGas_Schema.ppt

19 Attestato di qualitá 16

20 La miglior efficienza anche per l acqua calda: caldaia con sistema solare Grado di rendimento annuo (incl. Produzione d acqua calda) * Stiftung Warentest 04/ 03 * * Stiftung Warentest Speciale Energia 04/ 98 * ** Misurazione: Solvis SolvisMax Gas* Caldaia a condensazione* * SolvisMax Oil* * * Caldaia NT Oil* * in % L efficienza energetica del SolvisMax è fino all 11% superiore rispetto ai sistemi di riscaldamento convenzionali i migliori valori tra tutti i sistemi di riscaldamento comparabili! (misurato in coincidenza del 30% destinato all acqua calda, senza i collettori solari) 17 Jahresnutzungsgrad.ppt

21 SolvisControl il sistema di regolazione intelligente La SolvisControl provvede l ottimale sintonizzazione dell impianto solare e della caldaia. Riscaldamento e acqua calda con precedenza al sole. Confortevole ed economico. Circuiti di regolazione comandati: Impianto solare; Produzione di acqua calda con procedimento igienicamente sicuro; Circolazione acqua calda, funzionamento con risparmio energetico; Regolazione climatica di riscaldamento con sonda esterna; Allacciamento fino a due circuiti di riscaldamento miscelati; Bruciatore; Contabilizzatore di calore. 18 SolvisControl_Foto.ppt

22 Casa solare

23 Risparmio: 80% con 20m² panelli solari 20

24 Progetto pilota con Solvis: raffrescamento con il solare Il raffrescamento avviene grazie all energia fornita dai pannelli solari termici La richiesta di raffrescamento coincide con il periodo piú caldo, quando c é piú energia solare Attualmente in Europa ci sono piú di 150 sistemi installati e perfettamente funzionanti EAW Sortech 8 e 15 kw 21

25 La fabbrica Solvis a zero-emissioni a Braunschweig 22

26 Energia e Sole: soluzioni per il cambiamento energetico! Grazie per la Vostra attenzione!

27 Grazie per la Vostra attenzione! Energia e Sole. Soluzioni per il cambiamento energetico. Dr. rer. nat. M. Angélica Fonseca Krause Dipl. Ing. Thomas Krause Podere dei Salci Santa Caterina (GR) Tel: Cell: info@energia-e-sole.it 24