Flusso energetico pannello solare. Curva efficienza collettore solare. Applicazioni pannello solare. parte III I collettori solari E 5 E 1 E 4 E 0

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1 CORSO Impianti solari Flusso energetico pannello solare E Energia solare E 1 E 2 E 3 E 5 E 1 Riflessione e irraggiamento vetro pannello parte III I collettori solari E E 4 E 2 Riflessione e irraggiamento assorbitore E 3 Perdita di calore vetro pannello E 4 Perdita di calore schienale telaio del pannello E 5 Energia solare netta Pag. 1 Pag. 4 Curva efficienza collettore solare Applicazioni pannello solare k 1 T T / E k 2 T 2 / E 1% 9% Irraggiamento 8 W/m 2 Irraggiamento = 8 W/m 2 Rendimenti in % Perdite ottiche Sovratemperatura = Temp. Collettore Temp. esterna K 1 Perdite di calore K 2 Perdite ottiche NON legate alla differenza di temperatura fra pannello solare e temperatura esterna. Trasparenza del vetro Qualità dell assorbitore K 1 / 2 Perdite di calore legate alla differenza di temperatura fra pannello solare e temperatura esterna. K 1 lineare K 2 quadratico Efficienza % 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % DT T = -2 K risc. piscine Collettore sottovuoto Collettore piano Assorbitore T = 2-6 K ACS e risc. ambiente T > 6 K calore processo Pag. 5 Pag. 7 1

2 Pannello solare piano tradizionale Collettore tradizionale piano Paradigma EasySun II Vetro di copertura Telaio Superficie altamente selettiva Eta plus su lastra in alluminio, circuito in rame, cassa in alluminio Misure L = 1,15 H = 1,87 m Sup. lorda/apert. 2,15 / 2, m 2 h 8,1% (EN12975 sup.apert.) Isolante Superficie d assorbimento Pag. 9 Pag. 11 Pannello solare sottovuoto Il tubo thermos sottovuoto Sistema Collegamento secco Flusso diretto Tubo sottovuoto Collettore di distribuzione Costruzione completamente in vetro (silicato di boro da 1,6 mm di spessore) Senza giunti o guarnizioni (tenuta garantita) 1 anni di garanzia contro grandine Superficie d assorbimento piana o cilindrica Strato selettivo (nitrito di alluminio) Assorb. > 95 % Emiss. < 5 % Pag. 12 Pag. 14 2

3 I pannelli CPC Il tubo sottovuoto Il principio del thermos Unità di trasmissione calore (alluminio) Tubazione in acciaio inox 1.43 (UNI EN 127-2) (8 mm x,7 mm) Pag. 15 CSO 21 Pag. 16 La tecnologia solare Nuova Tecnologia? Collettore sottovuoto senza CPC 21 tubi Circuito in rame Misure L = 1,45 H = 1,64 m Sup. lorda/utile 2,32 / 1,33 m2 La nuova tecnologia? h 74,5% (EN12975 sup.apert.) Primo sistema CPC Ideale per applicazioni orizzontali 1878 esposizione mondiale Augustin Mouchot 2 mq = 7l in 3min Pag. 17 Pag. 18 3

4 Pannelli CPC Star Azzurro Il tubo e lo specchio CPC Costruzione di un tubo sottovuoto con specchio CPC Compound Tubo in vetro esterno Parabolic Tubo in vetro interno Tubi in acciaio inox Superficie selettiva d assorbimento (Alluminio - Nitrit - Oxyd) Scambiatore in alluminio per trasporto di calore Vuoto Concentrator Specchio CPC ad elevata riflessione Pag. 19 Lo specchio CPC Pag. 2 Pannelli CPC Star Azzurro Irraggiamento DIRETTO laterale Irraggiamento DIRETTO verticale Irraggiamento DIFFUSO CPC 14 / 21 / 3 / 45 2,3 / 3,5 / 3, / 4,5 m2 Pag. 21 Pag. 22 4

5 Applicazioni pannello solare Curva di rendimento 1% 9% Irraggiamento 8 W/m 2 8% Efficienza % 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% Collettore sottovuoto Collettore piano Assorbitore Tab Prog % DT T = -2 K risc. piscine T = 2-6 K ACS e risc. ambiente T > 6 K calore processo Pag. 23 Pag. 24 Curva di rendimento Rendimento Irraggiamento globale 8 Watt/m² Collettore tradizionale Sovra-temperatura in K I pannelli CPC Differenza di rendimento Pannello TINOX - Pannello CPC Pannello Sottovuoto CPC (T Pannello - T Esterna) Esempio estate Pannello 8 C, Temp.. esterna 2 C Guadagno Pannello CPC: circa 25 % Pag. 25 Pag. 26 5

6 1 9 8 Irraggiamento globale pari a 5 Watt/m² I pannelli CPC Differenza di rendimento Pannello TINOX - Pannello CPC Esempio autunno, inverno, primavera Pannelli solari non vetrati Applicazioni impianti solari termici Pannelli solari piani Pannelli solari sottovuoto Rendimento Collettore tradizionale Pannello Sottovuoto CPC Sovra-temperatura in K (T Pannello - T Esterna) Pannello 65 C, Temp.. esterna 5 C Guadagno Pannello CPC maggiore del 15 % Piscine (uso estivo) Impianti civili per la produzione d acqua calda sanitaria Piscine (uso estivo) Impianti civili / industriali per la produzione d acqua calda sanitaria e l integrazione sul riscaldamento Piscine (uso invernale) Applicazioni in agricoltura, allevamento Condizionamento estivo Pag. 27 Pag. 28 Curva efficienza collettore solare Curva efficienza collettore solare Efficienza,9,8,7,6,5,4,3,2,1 =,779 k 1 = 2,641 K 2 =,22,2,4,6,8,1 x E = 8 W/m 2 Ti = 4 C Tu = 55 C Te = 15 C Tm = (4+55)/2 = 47,5 C T = 47,5-15 = 32,5 K X = 32,5 / 8 =,41 Efficienza,9,8,7,6,5,4,3,2,1 =,779 k 1 = 2,641 K 2 =,22,2,4,6,8,1 x E = 5 W/m 2 Ti = 4 C Tu = 55 C Te = C Tm = (4+55)/2 = 47,5 C T = 47,5- = 47,5 K X = 47,5 / 5 =,9,779 2,641 *,41,22 * 8 *,41 2 =,64,779 2,641 *,9,22 * 5 *,9 2 =,45 Pag. 29 Pag. 3 6

7 Curva efficienza collettore solare Curva efficienza collettore solare Efficienza,9,8,7,6,5,4,3,2,1 =,691 k 1 =,929 K 2 =,2,2,4,6,8,1 x E = 8 W/m 2 Ti = 4 C Tu = 55 C Te = 15 C Tm = (4+55)/2 = 47,5 C T = 47,5-15 = 32,5 K X = 32,5 / 8 =,41 Efficienza,9,8,7,6,5,4,3,2,1 =,691 k 1 =,929 K 2 =,2,2,4,6,8,1 x E = 5 W/m 2 Ti = 4 C Tu = 55 C Te = C Tm = (4+55)/2 = 47,5 C T = 47,5- = 47,5 K X = 47,5 / 5 =,9,691,929 *,41,2 * 8 *,41 2 =, 65,691,929 *,9,2 * 5 *,9 2 =,6 (+33%) Pag. 31 Pag. 32 Variazione rendimento in base incidenza Esempio Collettore tradizionale 1,4 1,2 4 xeasysun Superficie lorda totale: 1,32m² Azimut: Incl.:45 2,litri/giorno 45 C 35 C/3 C PARADIGMA Thermos CPC Rendimento 1,,8,6,4 12 kw,2 cpc piano, Inclinazione d'entrata raggio Serbatoiocombinato l/15 l Pag. 33 Pag. 34 7

8 W Esempio Il solare termico Piano Bassa T CPC Bassa T CPC Alta T Radiazione sulla superficie collettore: 14,9 MWh 13,27 MWh 13,27 MWh Energia fornita dai collettori: 4,2 MWh 6,78 MWh 6,7 MWh Energia fornita dal circuito: Fornitura energia per ACS: Fornitura energia per riscaldamento: 3,55 MWh 2,98 MWh 14,51 MWh 5,63 MWh 2,98 MWh 14,51 MWh 5,49 MWh 2,98 MWh 14,51 MWh parte VIII Il Sistema AQUA Energia impianto solare a serbatoio 3,55 MWh 5,63 MWh 5,49 MWh Energia fornita dal riscaldamento ausiliario: 15,17 MWh 13,43 MWh 13,49 MWh Pag. 35 Paradigma Srl Pagina: 37 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Concetto del sistema AQUA: il collettore come una caldaia Principali caratteristiche AquaSystem In tutto il Sistema Aqua il fluido termovettore è l acqua Nuovo: collettore caldaia! pannello CPC circuito solare riscaldamento unico W Tradiz.: collettore preriscaldo! bollitore tradizionale / esistente Nuova regolazione Paradigma Srl Pagina: 38 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 39 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate 8

9 Funzionamento a secchio Il collettore CPC opera come un Thermos Il calore viene raccolto nel CPC Trasporto solo quando il collettore è carico di calore ( secchio pieno ) Intervallo di accensione invece di modulazione pompa: => modulazione -1% Il collettore CPC lavora come una 2 caldaia Temperatura Temperatur C [ C] Aqua 19, CPC 32 Allstar 1, ore 9.3, 85 C 1 9, Ore 9, 8 C 9 8, 8 7, 7 6, 6 5, 5 4, 4 3, 3 2, 2 Prelievo 3 l, 45 C 1, 1 Prelievo 6 l, 45 C, 6: 6:3 7: 7:3 8: 8:3 9: 9:3 1: 1:3 11: 11:3 12: 12:3 13: 13:3 14: 14:3 15: 15:3 16: 16:3 17: 17:3 18: Zeit Tempo TSA C TSchicht1 C T.mis1 TWO C T.mis2 Schicht2 C T.mis3 Schicht3 C Einstrahlung in Kollektorebene [W/m²] Irraggiamento W/m2 T.mis4T Schicht4 C TWU C T.mis5T Schicht5 C Globalstrahlung Irraggiamento W/m² Paradigma Srl Pagina: 42 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 43 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Sistema a secchio Confronto sistemi solari Vantaggi: Consumo elettrico Sistema convenzionale 32 l Pacchetto Aqua CPC 4 Allstar 16 l Minimizzato consumo energia elettrica Maggior comfort acqua calda 1% 5% Bollitore convenzionale come bollitore a strati % Prima ( T) Adesso (secchio) 2 C 1 C 2 C Q = 4,7 kwh Contenuto termico identico Q Temp. ACS Ore 9 mattino Q = 4,7 kwh Paradigma Srl Pagina: 44 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 45 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate 9

10 Dopo due ore Prelievo di 4 l a Sistema convenzionale 32 l Pacchetto Aqua CPC 4 Allstar 16 l Sistema convenzionale 32 l Pacchetto Aqua CPC 4 Allstar 16 l 2 kwh solari 1,9 kwh 1,9 kwh (33 l) 58 C 55 C 2 C 55 C 1,3 kwh 22 C 58 C 55 C 2 C 1 C 22 C 2 kwh solari Mattino ore 11: 22 C 1 C nessuna accensione caldaia con sistema AQUA! Paradigma Srl Pagina: 46 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 47 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Fino al tramonto Prelievo per docce 2 x 4 l a Sistema convenzionale 32 l Pacchetto Aqua CPC 4 Allstar 16 l Sistema convenzionale 32 l Pacchetto Aqua CPC 4 Allstar 16 l 6 kwh solari 3,7 kwh 3,7 kwh (53 l) 7 C 63 C 7 C 4 C,9 kwh 4 C 7 C 63 C 1 C 7 C 4 C 6 kwh solari Sera ore 18: 1 C nessuna accensione caldaia con sistema AQUA! Sera ore 2 Paradigma Srl Pagina: 48 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 49 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate 1

11 Fino al mattino successivo Funzione antigelo,8 kwh Sistema convenzionale 32 l 4 C 35 C 15 C Q = 8,6 kwh 4 C Pacchetto Aqua CPC 4 Allstar 16 l 55 C 3 C Q = 6,1 kwh Nonostante il minor contenuto energetico, nessun postriscald. Prelievo disponibile prima dell accensione caldaia circa 25 l a, ca. 1,2 kwh film 55 C 1, kwh Mattino ore 8 Deve garantire Come Elevata sicurezza Ridotto dispendio energetico Accensione pompa ad intervalli variabili (in funzione della lunghezza tubi, TSA, variazione TSA nel tempo) Monitoraggio del sistema Controllo giornaliero del flusso volumetrico Segnalatore acustico per allarmi Paradigma Srl Pagina: 5 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 51 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Modalità operative funzione antigelo Bilancio energetico Pacchetto Aqua CPC 4 Allstar TSA T crit = 7 C T soll = 4 C T = C Accensione pompa per mantenere TSA al valore di riferimento (4 C). Intervallo da 5 a 25 secondi per quarto d ora, a seconda della lunghezza delle tubazioni. Tempo Energia [kwh/a] Post-riscald. Collettori Antigelo Bollitore Tubature solari ACS Ricavi Perdite Fabbisogno energetico per funzione antigelo: ca. 3,5% del guadagno solare 8 Referenze ITW Località Würzburg, Latitudine 49,8 Tubazioni esterne 8 m e interne 8 m Bollitore Aqua 19 4 persone, 2 l/g Raffronto con Glykol Maggior consumo termico 8 kwh/a Minor consumo elettrico di 4 kwh/a Paradigma Srl Pagina: 52 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 53 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate 11

12 Valori indicativi fabbis. funz. antigelo Funzione antigelo Fabbisogno [kwh/a] (con clima medio) pro m per m pro per m² pro per m collettore Tubi est. Tubi int. Aspetti essenziali Lunghezza e tipo isolamento e tubazioni Qualità realizzazione impianto posa isolamento, collegamenti, giunti. Paradigma Srl Pagina: 55 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 56 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Garanzia per danni da gelo Pacchetti con SISTEMA AQUA < 3 m 2 Pacchetto AQUA per bollitori esistenti Caldaia Paradigma Rispetto delle indicazioni fornite nella documentazione ufficiale Realizzazione secondo schemi idraulici elettrici Paradigma Collegamento campi collettori con Kit flessibili Utilizzo di tubazioni SPEED Lunghezza esterna tubo max. 2 x 15 m Gruppo di riscald. miscelato Miscelatrice M Buona realizzazione (isolamento senza lacune) Corretta messa in funzione (sfiato, flusso) Nessuna manomissione Controllo : pressione AQUA LP Paradigma Srl Pagina: 57 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 59 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate 12

13 Pacchetto AQUA per bollitori esistenti Pacchetto AQUA per nuovi bollitori Caldaia Paradigma AC T AQUA STAZIONE SOLARE LP Gruppo di riscald. miscelato Miscelatrice M Vantaggi Un solo scambiatore di calore nel bollitore per solare e postriscaldamento Il bollitore esistente può essere integrato con il solare Stratificazione con bollitore tradizionale AF Paradigma Srl Pagina: 6 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 61 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Pacchetto AQUA per bollitori esistenti Pacchetto AQUA per bollitori esistenti STAZIONE SOLARE Gruppo di riscald. miscelato Miscelatrice M AC Caldaia a gasolio KV KR AC T Bollitore Acqua Calda AF Paradigma Srl Pagina: 62 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 63 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate 13

14 Pacchetto Allstar per bollitori esistenti / AQUA Pacchetti AQUA CPC/Titan, principio dell accumulo Vantaggi Riduzioni delle accensioni della caldaia e relative emissioni in fase di start fino al 9% AC Sistema più ecologico Bollitore Solare Maggiore durata della caldaia AF Paradigma Srl Pagina: 64 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 65 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Pacchetti AQUA CPC/OPTIMA Grandi impianti AQUA Vantaggi Riduzioni delle accensioni della caldaia e relative TWO Caldaia Paradigma emissioni in fase di start PK fino al 9% TPO AF AC STAZIONE SOLARE Gruppo di riscald. miscelato Miscelatrice M Sistema più ecologico Maggiore durata della TPU TPG caldaia TWU Paradigma Srl Pagina: 66 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate Paradigma Srl Pagina: 67 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate 14

15 Grazie dell attenzione Paradigma Srl Pagina: 68 MOD-SLO-V3. by Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Modifiche riservate 15