Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 8

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24 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 24 energia utile energia incidente

25 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 25 R E N D I M E N T O DI U N C O L L E T T O R E S O L A R E Il rendimento di un collettore solare indica la percentuale di energia solare incidente sulla superficie di riferimento del collettore che può essere trasformata in energia termica utile. Dipende dalle condizioni operative del collettore. Secondo la norma UNI EN l espressione analitica della curva del rendimento è: a 1, a 2 = coefficienti di dispersione termica η 0 = rendimento ottico valori reperibili sulla scheda tecnica del collettore (800 W/m 2 in condizioni di test) 24

26 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 26 R E N D I M E N T O DI U N C O L L E T T O R E S O L A R E A titolo informativo si riportano i parametri di più prodotti di una nota casa costruttrice

27 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 27 C U R V E DI R E N D I M E N T O Il rendimento dipende dalle condizioni operative del collettore. Il valore massimo si ottiene quando la differenza tra la temperatura media del collettore e quella ambiente è nulla.

28 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 28 T E M P E R AT U R A D I S TA G N A Z I O N E Per valutare l efficienza di un collettore si considera anche la temperatura di stagnazione, che rappresenta una temperatura di equilibrio tra l energia solare entrante e le perdite verso l ambiente esterno. Maggiore è il suo valore e maggiore è il livello di isolamento termico del collettore. Si fa riferimento al fenomeno in cui il fluido termovettore raggiunge temperature anche dell ordine di 200 C. Questo fenomeno si innesca per forte irraggiamento abbinato alla riduzione della domanda di acs (es. assenza utenza). Si ricorre a: - valvole di sicurezza; - oscuramento pannelli; - dissipatori; - svuotamento collettori in caso di assenza di richiesta (serbatoio di drenaggio).

29 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 29 S O T T O V U O T O V S P I A N O RIFLETTORE CPC L impiego di collettori solari sottovuoto con riflettore CPC, abbinati ad un impianto standard, consente un risparmio di energia per ACS fino all 80%; invece, considerando ACS + riscaldamento, il risparmio complessivo può superare il 40%. 26b

31 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 31 R E G O L E P R A T I C H E S U L L A P R O G E T T A Z I O N E D I U N I M P I A N T O S O L A R E T E R M I C O E molto importante dimensionare correttamente la superficie captante necessaria, onde sfruttare al massimo l energia solare senza incorrere in costi di impianto proibitivi. Non è consigliabile mirare al soddisfacimento del 100% del fabbisogno energetico annuale delle utenze: conseguire l autosufficienza energetica anche nei mesi invernali comporterebbe un notevole surplus energetico nei mesi estivi, ed un impianto costoso e di difficile ammortamento. Nel caso di utenze monofamiliari, conviene coprire con l impianto solare il 50-60% del fabbisogno energetico, lasciando ad una fonte integrativa (ad esempio una caldaia a gas) il compito di coprire le punte di carico nei mesi invernali o nelle giornate di cattivo tempo. 27

32 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 32 U N I I N D I C A Z I O N I S U L F A B B I S O G N O G I O R N A L I E R O D I A C S SI PRECISA CHE PER IL CALCOLO DEL FABBISOGNO DI ACS IL RIFERIMENTO NORMATIVO E LA UNI TS

33 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 33 D I M E N S I O N A M E N T O D I M A S S I M A P A N N E L L I E D A C C U M U L O Tratto da Quaderni Caleffi V è in litri, non in m 28 3!

34 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 34 C O N T O T E R M I C O In riferimento alla produzione di energia termica da fonti rinnovabili, sono incentivabili i seguenti interventi di piccole dimensioni: -sostituzione di impianti di climatizzazione invernale esistenti con impianti di climatizzazione invernale utilizzanti pompe di calore elettriche o a gas, anche geotermiche; -sostituzione di impianti di climatizzazione invernale o di riscaldamento delle serre esistenti con impianti di climatizzazione invernale dotati di generatore di calore alimentato a biomassa; -installazione di collettori solari termici, anche abbinati a sistemi di solar cooling; -sostituzione di scaldacqua elettrici con scaldacqua a pompa di calore.

35 STRUMENTI PER IL DIMENSIONAMENTO Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 35

36 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 36 R E S I D E N Z A S O L A R T STRUMENTO GRATUITO O c c o r r e c o n s i d e r a r e i l f a b b i s o g n o t e r m i c o s t a g i o n a l e S U R P L U S E N E R G E T I C O

37 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 37 MANUALE DI PROGETTAZIONE AMBIENTEITALIA

38 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 38 TIPOLOGIE IMPIANTISTICHE

39 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 39 C I R C O L A Z I O N E D E L F L U I D O T E R M O V E T T O R E 1. Circolazione naturale (solo ACS): il fluido vettore è movimentato dalle differenze di densità dovute al riscaldamento all interno del collettore. Il fluido riscaldato tende a spostarsi nelle zone più alte del circuito chiuso, movimentando tutto il liquido in esso contenuto. Analogo fenomeno avviene all interno del bollitore, in cui l immissione di acqua da rete avviene dal basso, mentre in alto è spillata l acqua riscaldatasi all interno del serbatoio, a cui il fluido vettore proveniente dai collettori ha ceduto energia. 2. Circolazione forzata (ACS e/o riscaldamento): una pompa elettrica movimenta il fluido primario all interno del circuito. Il funzionamento della pompa è controllato dalla centralina solare. In particolare, in una configurazione semplice e piuttosto comune, la centralina aziona la pompa allorquando esiste una significativa differenza di temperatura tra il fluido all interno dei collettori e quello all interno del serbatoio di accumulo. 30

40 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 40 C O L L E G A M E N T I I D R A U L I C I Fonte: appunti del Corso di Energetica, prof. Dentice, Università di Napoli Federico II, DII F L U I D O T E R M O V E T T O R E F L U I D O D I U T I L I Z Z A Z I O N E F L U I D O T E R M O V E T T O R E = F L U I D O D I U T I L I Z Z A Z I O N E

41 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 41 T I P O L O G I E I M P I A N T I S T I C H E Impianto a circuito aperto (collettori solari in materiale plastico): generalmente questo sistema è utilizzato per il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria delle docce di impianti con utilizzo stagionale (per esempio per stabilimenti balneari o campeggi) o per il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria ad uso domestico con utilizzo stagionale. 31

42 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 42 T I P O L O G I E I M P I A N T I S T I C H E Circuito chiuso a circolazione naturale Generalmente questo sistema è utilizzato per impianti per il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria ad uso domestico, con utilizzo annuale

43 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 43 C I R C U I T O C H I U S O A C I R C O L A Z I O N E F O R Z A T A Generalmente questo sistema è utilizzato per impianti per il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria ad uso domestico, con utilizzo annuale. E possibile utilizzare l energia solare anche per il riscaldamento ambientale.

44 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 44 C I R C U I T I C O M B I N A T I A C S E R I S C A L D A M E N T O A M B I E N T A L E

45 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 45 C O N T E M P O R A N E I T A T R A P R O D U Z I O N E D I A C S E D U T I L I Z Z O : R I S C H I O L E G I O N E L L A Negli impianti solare termici, l energia è il più delle volte trasferita ad acqua calda ad uso sanitario, che deve essere necessariamente adoperata dalle utenze in breve tempo. Per evitare il rischio di proliferazione della legionella, negli impianti con accumulo superiore a 400 litri occorre mantenere il contenuto d acqua a 60 C almeno una volta al giorno (le centraline possono essere programmate per eseguire il ciclo antilegionella automaticamente). Diviene, quindi, necessario progettare l impianto in funzione della domanda, non solo in termini di bilancio di energia richiesta ed energia prodotta, ma anche con molta attenzione alla contemporaneità tra conversione energia solare energia termica e utilizzo di quest ultima.

46 Relatrice: arch. Ph.D Concetta Marino 46 Collegamento con kit termostatico con integrazione termica VALVOLA DEVIATRICE TERMOSTATICA MISCELATORE TERMOSTATICO CON DISPOSITIVO ANTISCOTTAMENTO 36