Istruzioni per la progettazione

Istruzioni per la progettazione Collettori a tubi sottovuoto CPC 6 OEM / INOX CPC 12 OEM / INOX CPC 18 OEM / INOX CPC 6 XL INOX CPC 12 XL INOX Con sistemi di montaggio in alluminio/ acciaio inox

Imprint Con riserva di modifiche tecniche! Illustrazioni, fasi di montaggio e dati tecnici sono soggetti a cambiamenti a causa dei continui aggiornamenti. Indirizzo del produttore: Ritter Solar GmbH & Co. KG Kuchenäcker 1 72135 Dettenhausen, Germania Telefono +49(0)7157 5359-0 Fax +49(0)7157 5359-20 info@rittersolar.de www.rittersolar.de N. documento: TDIT1010 V 2.1 Data di pubblicazione: 01/09 Diritto d autore: Tutte le informazioni riportate in questo documento tecnico così come i disegni e le informazioni tecniche da noi messi a disposizione restano di nostra proprietà e non possono essere riprodotti senza previo permesso scritto. Ritter Solar / 2008 2

Indice Indice Pagina Imprint 2 Indice 3 1. Introduzione generale 4 1.1 Scopo del presente documento 4 1.2 Destinatari del presente documento 4 1.3 Simboli utilizzati nel presente documento 4 1.4 Nota sulla validità 4 2. Informazioni generali 4 3. Utilità e vantaggi 6 4. Struttura e funzionamento dei collettori 7 5. Dati tecnici 10 5.1 Dati tecnici per CPC 6/12/18 OEM / INOX 10 5.2 Dati tecnici per CPC 6/12 XL INOX 11 5.3 Perdita di pressione 12 6. Potenza termica 14 7. Dimensionamento della superficie del collettore 17 8. Note sulla regolazione solare 19 9. Dimensionamento delle linee di collegamento del collettore 20 10. Dimensionamento del vaso di espansione 21 11. Possibilità di collegamento 23 12. Esempio di impianto 25 12.1 Esempio di un impianto per produzione acqua calda solare 25 12.2 Esempio di un impianto di produzione di acqua calda solare con integrazione del riscaldamento 25 13. Istruzioni di montaggio 26 13.1 Ingombro su tetti inclinati 26 13.2 Ingombro su tetti piani 27 13.3 Peso e posizionamento delle piastre di cls 29 13.4 Ingombro con montaggio su facciate verticale 30 13.5 Ingombro montaggio su facciate con telai angolari 45 o 60 31 13.6 Specifiche 33 13.7 Centrale termica solare sottotetto 34 14. Certificato Solar Keymark 35 Ritter Solar / 2008 3

Introduzione generale / Informazioni generali 1/2 1. Introduzione generale 1.1 Scopo del presente documento Il presente documento fornisce informazioni sui collettori della serie CPC OEM / INOX e CPC XL INOX. Fornisce indicazioni su: struttura e funzionamento dati tecnici potenza termica dimensionamento possibilità di collegamento montaggio certificati di rendimento certificati 1.2 Destinatari del presente documento Le presenti istruzioni di progettazione sono rivolte al personale specializzato. 1.3 Simboli utilizzati nel presente documento Pericolo! Segnalazione di pericoli per le persone. Attenzione! Segnalazione di rischio di danni materiali. Nota! Informazioni su particolarità. 1.4 Nota sulla validità Le presenti istruzioni per la progettazione si applicano ai collettori a tubi sottovuoto CPC OEM / INOX e CPC XL INOX dal 01/01/2008. 2. Informazioni generali Orientare i collettori il più possibile verso sud. In generale il collettore deve essere montato con il cassetto di raccolta in alto. Per l autopulizia può essere opportuno mantenere un inclinazione minima di 15 in caso di montaggio su tetto e su tetto piano. Rimuovere la pellicola bianca di protezione sui tubi sottovuoto solo dopo la messa in servizio dell impianto solare. Operare sul circuito solare solo con collegamenti con saldatura forte o raccordi con anelli di serraggio. Coibentare i tubi secondo la normativa per impianti di riscaldamento (HeizAnlV). Verificare la resistenza alle alte temperature (150 C) e ai raggi UV (linee posate all aperto). Caricare l impianto solare solo con fluido termovettore Tyfocor-LS. I collettori sottovuoto sono resistenti alla grandine secondo DIN EN 12975-2. Tuttavia si consiglia di includere i danni per maltempo nell assicurazione sull immobile. La nostra garanzia sui materiali non copre tali danni. Devono essere rispettate le norme di sicurezza in materia emanate dagli enti DIN, DIN EN, DVGW, TRF e VDE. Per i collettori solari è richiesta la denuncia o il permesso a seconda della normativa locale vigente nel caso specifico. Montaggio, manutenzione e riparazioni devono essere eseguiti da personale specializzato autorizzato. Il sistema di tubazione del circuito solare deve essere collegato elettricamente nella parte inferiore del fabbricato secondo le norme VDE. Il collegamento dell impianto solare a un impianto parafulmine o a un collegamento equipotenziale presente o da realizzare può essere eseguito solo da personale specializzato autorizzato. Rispettare le norme e le disposizioni per la sicurezza del Paese di utilizzo! Leggere attentamente le presenti istruzioni per la progettazione. Ritter Solar / 2008 4

Informazioni generali 2 Norme, disposizioni e direttive CE Disposizione Descrizione Montaggio su tetti DIN 18338 VOB 1) : Lavori di copertura e di impermeabilizzazione del tetto DIN 18339 VOB 1) : Opere di lattoneria DIN 18451 VOB 1) : Lavori su impalcature DIN 1055 Calcolo dei carichi per edifici Collegamento di impianti termici solari DIN EN 12975-1 Impianti solari termici e relativi componenti - collettori - Parte 1: Requisiti generali DIN EN 12976-1 Impianti solari termici e relativi componenti, impianti personalizzati - Parte 1: Requisiti generali; versione tedesca DIN V ENV 12977-1 Impianti solari termici e relativi componenti - collettori - Parte 1: Requisiti generali; versione tedesca DIN 4757-1 Impianti di riscaldamento solare con acqua o miscele di acqua come fluido termovettore; requisiti dell esecuzione tecnica di sicurezza DIN 4757-2 Impianti di riscaldamento solare con termovettori organici; requisiti dell esecuzione tecnica di sicurezza Installazione ed equipaggiamento di riscaldatori di acqua DIN 1988 Direttive tecniche per installazioni per acqua sanitaria (TRWI) DIN 4753-1 Riscaldatori di acqua e impianti di riscaldamento per acqua sanitaria e industriale Requisiti, contrassegnazione, equipaggiamento e controllo DIN 18380 VOB 1) : Impianti di riscaldamento e impianti di riscaldamento centralizzati DIN 18381 VOB 1) : Lavori di installazione di gas, acqua e fognature in edifici DIN 18421 VOB 1) : Lavori di coibentazione su impianti tecnici AVB 2) Acqua DVGW W 551 Impianti di riscaldamento di acqua sanitaria e condutture; Interventi tecnici per la prevenzione della proliferazione della legionella Collegamento elettrico DIN VDE 0100 Costruzioni di impianti ad alta tensione con tensioni nominali fino a 1000 V DIN VDE 0185 Impianto antifulmine VDE 0190 Collegamento equipotenziale principale per impianti elettrici DIN VDE 0855 Antenne da applicare qualora pertinente DIN 18382 VOB 1) : Cavi e linee elettriche in edifici Norme importanti per l installazione di collettori solari 1) VOB Regolamento per capitolati d appalto Parte C: Condizioni contrattuali tecniche generali per opere edili 2) Modelli di capitolati d appalto per opere edili per costruzioni fuori terra in particolare per edifici residenziali Ritter Solar / 2008 5

Utilità e vantaggi 3 3. Utilità e vantaggi Struttura e montaggio appropriati: Idoneo per montaggio su tetto inclinato e piano, per il montaggio indipendente e il montaggio su facciate. Per il riscaldamento di acqua sanitaria e acqua di riscaldamento in impianti di riscaldamento parzialmente solare, per piscine e per la climatizzazione solare. Elevata flessibilità grazie a moduli di collettori di varie larghezze. Collegabile in serie fino a 15 m 2. Design esclusivo. Brevi tempi di montaggio grazie a unità di collettori interamente prefabbricate e set per il montaggio facile e flessibile sopra tetto e su tetto piano. Semplice tecnica di collegamento per l espansione a più collettori affiancati grazie a collegamenti a vite premontati. Nessuna necessità di ulteriori tubi e di isolamento termico. Mandata e ritorno solare possono essere disposti a scelta a sinistra o a destra del collettore. Possibilità di sostituzione dei tubi senza dover svuotare il circuito del collettore ( collegamento a secco ). Semplice collegamento dei tubi di raccordo idraulici mediante raccordi con anello di serraggio Sicurezza d esercizio: Elevata sicurezza d esercizio e lunga vita utile grazie all utilizzo di materiali pregiati e resistenti alla corrosione come il vetro borosilicato spesso, rame e alluminio con rivestimento anticorrosivo. Ermeticità duratura dei tubi sottovuoto grazie all impiego di solo vetro, senza passaggi vetro-metallo. Puro collegamento vetro-vetro, principio del thermos. Elevata sicurezza d esercizio grazie al collegamento a secco dei tubi sottovuoto sul circuito solare. Riciclaggio: Riciclabile al 100% grazie alla struttura interamente smontabile e ai materiali riutilizzabili. Rendimento energetico e potenza: Grado di rendimento estremamente elevato con ridotta superficie lorda del collettore. Grazie alla superficie arrotondata dell assorbitore, ogni tubo è sempre orientato in maniera ottimale verso il sole. Quota di copertura solare straordinariamente alta. Alto grado di rendimento grazie all assorbitore con strati altamente selettivi. I tubi sottovuoto riducono efficacemente le perdite termiche di un collettore solare grazie l assenza di aria, che potrebbe trasportare il calore della superficie dell assorbitore verso il tubo esterno influenzato dalle intemperie. Il fluido termovettore viene immesso direttamente attraverso il tubo senza scambiatore di calore interposto nel collettore. L assorbitore circolare consente di catturare sempre in modo ottimale sia i raggi solari diretti che quelli diffusi dalle più svariate angolazioni. Lo specchio CPC e il flusso diretto attraverso il tubo sottovuoto contribuiscono in modo sensibile al rendimento energetico estremamente elevato. Isolamento termico ottimale grazie al vuoto, che consente di aumentare il rendimento anche d inverno e in caso di bassi irraggiamenti. Le eccedenze estive non utilizzabili sono inferiori rispetto al collettore piano, mentre i rendimenti d inverno sono sensibilmente più alti. Ideale anche per sistemi low-flow con caricamento stratificato e riscaldamento integrativo. Ritter Solar / 2008 6

Struttura e funzionamento dei collettori 4 4. Struttura e funzionamento dei collettori Radici storiche: l invenzione del thermos Il fisico scozzese James Dewar inventò nel 1893 un recipiente a doppia parete con un intercapedine con isolamento sottovuoto: il thermos. Sulla base del principio del thermos, Emmet sviluppo già nel 1909 dei tubi sottovuoto per lo sfruttamento dell energia solare. I suoi brevetti costituiscono ancor oggi la base per la più moderna tecnologia dei tubi sottovuoto. Tuttavia, l efficienza della tecnologia del thermos, conosciuta da lungo tempo, è stata portata ai massimi livelli solo per mezzo delle moderne tecnologie di rivestimento e degli strati altamente selettivi. La tecnologia moderna Il collettore a tubi sottovuoto Ritter Solar è costituito da 3 componenti principali interamente preassemblati: tubi sottovuoto, specchio CPC cassetto di raccolta con unità di trasmissione del calore. Il tubo sottovuoto Il tubo sottovuoto è un prodotto perfezionato sia sotto il profilo della geometria che della potenza. I tubi sono composti da due tubi di vetro concentrici, che su un lato sono chiusi a forma semisferica e sull altro lato sono fusi insieme. L intercapedine tra i tubi viene sottoposta all estrazione dell aria e quindi sigillata ermeticamente (isolamento sottovuoto). Per poter sfruttare l energia solare, la superficie esterna del tubo in vetro interno viene dotata di un rivestimento ecologico altamente selettivo che conferisce al tubo le caratteristiche di un assorbitore. Il rivestimento si trova pertanto al sicuro nell intercapedine sottovuoto ed è costituito da film contraddistinto da un emissione molto bassa e ottime caratteristiche di assorbimento. Tubo di rame / tubo di acciaio inox Lamiera termoconduttrice Strato assorbente Tubo sottovuoto Specchio CPC Ritter Solar / 2008 7

Struttura e funzionamento dei collettori 4 Lo specchio CPC Per incrementare l efficienza, dietro ai tubi sottovuoto viene posizionato uno specchio CPC (Compound Parabolic Concentrator) ad alto potere riflettente e resistente agli agenti atmosferici. La speciale geometria dello specchio garantisce che la luce solare diretta e diffusa cada sull assorbitore anche in presenza di angoli di irraggiamento sfavorevoli sull assorbitore. In questo modo aumenta sensibilmente il rendimento energetico di un collettore solare. Gli angoli di irraggiamento sfavorevoli sono dati dalla luce con inclinazione obliqua (azimut) (superficie di montaggio senza orientamento a sud, percorso del sole da est a ovest, irraggiamento diffuso). Esempio: irraggiamento solare diretto Esempio: irraggiamento solare obliquo diretto Esempio: irraggiamento solare diffuso Ritter Solar / 2008 8

Struttura e funzionamento dei collettori 4 Cassetto di raccolta e unità di trasmissione del calore Nel cassetto di raccolta si trovano i tubi isolati di raccolta e distribuzione. I raccordi di mandata e ritorno possono essere eseguiti a scelta a sinistra o a destra. In ogni tubo sottovuoto si trova un tubo a U con flusso diretto, che deve essere collegato al tubo di raccolta o distribuzione in modo tale che ogni tubo sottovuoto presenti la stessa resistenza idraulica. Il tubo a U viene compresso con la lamiera conduttrice all interno del tubo sottovuoto. Raccordo mandata o ritorno Bulbo ad immersione sensore Tubo di raccolta / tubo di distribuzione Isolamento termico Cassetto di raccolta Tubo a U Specchio CPC Lamiera termoconduttrice Tubo sottovuoto Ritter Solar / 2008 9

Dati tecnici 5 5. Dati tecnici 5.1 Dati tecnici per CPC 6/12/18 OEM / INOX Serie CPC 6 OEM / INOX CPC 12 OEM / INOX CPC 18 OEM / INOX Numero di tubi sottovuoto 6 12 18 η 0 (apertura), DIN 4757-4 o EN 12975 % 64,2 64,2 64,2 c 1 con vento rif. all apertura W/(m 2 k) 0,89 0,89 0,89 c 2 con vento rif. all apertura W/(m 2 k) 2 ) 0,001 0,001 0,001 K θ,trans (50 ), rif. all apertura 1 1 1 K θ,long (50 ), rif. all apertura 0,9 0,9 0,9 Previsione di rendimento kwh/m 2 a 589 589 589 Dimensioni reticolo (lunghezza x altezza x profondità) m 0,70 x 1,64 x 0,1 1,39 x 1,64 x 0,1 2,08 x 1,64 x 0,1 Superficie lorda m 2 1,14 2,28 3,41 Superficie di apertura m 2 1,0 2,0 3,0 Capacità collettore - OEM l 0,8 1,6 2,4 Capacità collettore - INOX l 0,9 1,8 2,6 Peso - OEM kg 19 37 54 Peso - INOX kg 19 35 52 Pressione max d'esercizio bar 10 10 10 Temperatura di arresto, max. C 295 295 295 Diametro raccordo, mandata/ritorno mm 15 15 15 Materiale collettore - OEM Al / Cu / vetro / silicone / PBT / EPDM / TE Materiale collettore - INOX Al / acciaio inox / vetro / silicone / PBT / EPDM / TE Materiale tubo in vetro borosilicato 3.3 Materiale superficie selettiva nitrito di alluminio Tubi in vetro, (diam. est./diam. int. /spessore/lunghezza) mm 47/37/1,6/1500 Colore OEM (profili telaio in alluminio, anodizzato) grigio alluminio Colore INOX (profili telaio in alluminio, verniciati a polvere) RAL 7015 Colore (parti in plastica) nero Collaudo shock termico Numero di omologazione ITW 06COL513/1 Test di resistenza alla grandine DIN EN 12975-2 Numero di omologazione TÜV 435/142448 Omologazione CE - INOX Numero di omologazione TÜV Z-IS-DDK-MUC-07-08-100029919-001 Omologazione CE - OEM Numero di omologazione TÜV Z-IS-DDK-MUC-07-08-100029919-003 Numero di registro DIN CERTCO 011-7S113R e 001-7S134R Termovettore Tyfocor LS Ritter Solar / 2008 10

Dati tecnici 5 5.2 Dati tecnici per CPC 6/12 XL INOX Serie CPC 6 XL INOX CPC 12 XL INOX Numero di tubi sottovuoto 6 12 η 0 (apertura), DIN 4757-4 e EN 12975 % 64,2 64,2 c 1 con vento rif. all apertura W/(m 2 k) 0,89 0,89 c 2 con vento rif. all apertura W/(m 2 k) 2 ) 0,001 0,001 K θ,trans (50 ), rif. all apertura 1 1 K θ,long (50 ), rif. all apertura 0,9 0,9 Previsione di rendimento kwh/m 2 a 589 589 Dimensioni reticolo (lunghezza x altezza x profondità) m 0,70 x 2,06 x 0,1 1,39 x 2,06 x 0,1 Superficie lorda m 2 1,43 2,86 Superficie di apertura m 2 1,28 2,56 Capacità collettore l 1,06 2,14 Peso kg 23 43 Pressione max d'esercizio bar 10 10 Temperatura di arresto, max. C 272 272 Diametro raccordo, mandata/ritorno mm 15 15 Materiale collettore Al / acciaio inox / vetro / silicone / PBT / EPDM / TE Materiale tubo in vetro borosilicato 3.3 Materiale superficie selettiva nitrito di alluminio Tubi in vetro, (diam. est./diam. int. /spessore/lunghezza) mm 47/37/1,6/1920 Colore (profili telaio in alluminio, verniciati a polvere) RAL 7015 Colore (parti in plastica) nero Collaudo shock termico Numero di omologazione ITW 06COL513/1 Test alla grandine a norma DIN EN 12975-2 Numero di omologazione TÜV 435/142448 Numero di registro DIN CERTCO 011-7S 134 R Omologazione CE Numero di omologazione TÜV Z-IS-DDK-MUC-07-08-100029919-001 Termovettore Tyfocor LS Ritter Solar / 2008 11

Dati tecnici 5 5.3 Perdita di pressione Perdita di pressione dei collettori solari CPC 6/12/18 OEM Termovettore: Tyfocor LS, temperatura termovettore 40 C 120 100 Perdita di pressione [mbar] 80 60 40 CPC 18 OEM CPC 12 OEM CPC 6 OEM 20 0 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3 3,25 3,5 3,75 4 4,25 4,5 4,75 5 Portata [l/min] Perdita di pressione dei collettori solari CPC 6/12/18 INOX Termovettore: Tyfocor LS, temperatura termovettore 40 C 120 100 Perdita di pressione [mbar] 80 60 40 CPC 18 INOX CPC 12 INOX CPC 6 INOX 20 0 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3 3,25 3,5 3,75 4 4,25 4,5 4,75 5 Portata [l/min] Ritter Solar / 2008 12

Dati tecnici 5 Perdita di pressione dei collettori solari CPC 6/12 XL INOX Termovettore: Tyfocor LS, temperatura termovettore 40 C 80 70 Perdita di pressione [mbar] 60 50 40 30 20 CPC 12 XL INOX CPC 6 XL INOX 10 0 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3 3,25 3,5 3,75 4 4,25 4,5 4,75 5 Portata [l/min] Ritter Solar / 2008 13

Potenza termica 6 6. Potenza termica La potenza del collettore è il risultato del grado di rendimento del collettore ( ) in funzione della potenza di irraggiamento (G*) e della superficie di apertura per ogni modulo (A). Essa definisce la potenza termica fornita dal collettore a una determinata potenza di irraggiamento. La seguente equazione consente il calcolo di tale potenza: con: Se la differenza tra la temperatura del collettore e la temperatura ambiente ( ) è pari a zero, il collettore non ha ceduto calore all ambiente e il grado di rendimento raggiunge il suo massimo livello; ci si riferisce allora al grado di rendimento ottico. Una parte dell irraggiamento solare (G*) che colpisce i collettori viene perso a causa della riflessione e dell assorbimento. Il grado di rendimento ottico tiene conto di tali perdite. Quando i collettori si riscaldano, cedono il calore all ambiente per conduzione, irraggiamento e convezione. I coefficienti di trasmittanza termica a 1 e a 2 tengono conto di tali perdite. Grazie alle curve di potenza con andamento pressoché orizzontale, i collettori CPC, a differenza dei collettori piani, raggiungono prestazioni elevate anche con differenze di temperatura elevate tra la temperatura del collettore e la temperatura ambiente. Curva di potenza dei collettori a tubi CPC 6 /12 /18 OEM / INOX con irraggiamento G* di 1000 W/m 2 3.000 Potenza collettore per modulo [W] 2.500 2.000 1.500 1.000 500 Curva di potenza (G* = 1000 W/m ) CPC 18 INOX CPC 12 INOX CPC 6 INOX 0 0 20 40 60 80 100 ( ϑ ϑ m a ) [K ] Ritter Solar / 2008 14

Potenza termica 6 Curva di potenza dei collettori a tubi CPC 6/12 XL INOX con irraggiamento G* di 1000 W/m 2 2.500 Potenza collettore per modulo [W] 2.000 1.500 1.000 500 Curva di potenza (G* = 1000 W/m ) CPC 6 XL CPC 12 XL 0 0 20 40 60 80 100 ( ϑ ϑ m a ) [K ] Ritter Solar / 2008 15

Potenza termica 6 Nel semestre invernale e nella stagione intermedia (sia relativamente alla produzione di acqua calda sia all integrazione del riscaldamento), gli irraggiamenti solari disponibili per lo sfruttamento dell energia solare sono generalmente bassi (p.es. 400 W/m 2 ). Inoltre, a causa delle basse temperature esterne, le differenze di temperatura tra temperatura del collettore e temperatura ambiente sono molto elevate. Le tabelle che seguono (fonte: verbale di collaudo ITW numero 06COL513) forniscono una panoramica precisa sulla variazione della potenza dei collettori in funzione della potenza di irraggiamento e della differenza di temperatura. I valori indicati si riferiscono all irraggiamento verticale. Potenza collettore per modulo [W] per CPC 6 OEM / INOX Potenza di irraggiamento 400 W/m 2 700 W/m 2 1000 W/m 2 0 257 449 642 10 248 440 633 30 229 422 615 50 210 403 595 Potenza collettore per modulo [W] per CPC 12 OEM / INOX Intensità di irraggiamento 400 W/m 2 700 W/m 2 1000 W/m 2 0 514 899 1284 10 496 881 1266 30 459 844 1229 50 420 805 1191 Potenza collettore per modulo [W] per CPC 18 OEM / INOX Intensità di irraggiamento 400 W/m 2 700 W/m 2 1000 W/m 2 0 768 1344 1920 10 741 1317 1893 30 686 1262 1838 50 628 1204 1780 Potenza collettore per modulo [W] per CPC 6 XL INOX Intensità di irraggiamento 400 W/m 2 700 W/m 2 1000 W/m 2 0 331 580 828 10 320 568 817 30 296 544 793 50 271 519 768 Potenza collettore per modulo [W] per CPC 12 XL INOX Intensità di irraggiamento 400 W/m 2 700 W/m 2 1000 W/m 2 0 660 1155 1650 10 637 1132 1627 30 589 1084 1579 50 540 1035 1530 Ritter Solar / 2008 16

Dimensionamento della superficie del collettore 7 7. Dimensionamento della superficie del collettore Per l esatto dimensionamento di un impianto solare è necessario conoscere i seguenti parametri: per impianti solari per la produzione di acqua calda: fabbisogno di acqua calda, profilo di consumo e utilizzo, ecc. per impianti solari con integrazione dell impianto di riscaldamento servono anche i seguenti dati: fabbisogno di calore, temperature previste per le superfici riscaldanti, ecc. Nella maggioranza dei casi, questi dati non sono disponibili. I dati presenti nelle seguenti 2 tabelle devono pertanto essere intesi come valori orientativi, che nei singoli casi, a seconda delle esigenze del cliente (comfort, prezzo), possono variare fino al 25% in eccesso o in difetto. Inoltre, i dati sono stati ricavati ipotizzando un orientamento approssimativo dei campi dei collettori verso sud e un inclinazione del tetto compresa tra 25 e 50 con installazione a Würzburg, Germania. In presenza di condizioni differenti si consiglia di effettuare un dimensionamento dettagliato servendosi di un programma di simulazione. Valori orientativi per il dimensionamento della superficie dei collettori (apertura) e dei bollitori in edifici residenziali e per il dimensionamento di superfici di collettori per piscine (riferimento: Würzburg, Germania) Solo produzione di acqua calda Produzione di acqua calda e riscaldamento solare parziale Persone Superficie Dim. bollitore Superficie Dim. bollitore apertura consigliata [m 2 ] consigliata [l] apertura consigliata [m 2 ] consigliata [l] CPC CPC CPC CPC CPC CPC CPC CPC OEM / INOX XL INOX OEM /INOX XL INOX OEM /INOX XL INOX OEM /INOX XL INOX 1 2,0 160 3,0 240 2 3,0 2,6 240 220 5,0 5,1 400 400 3 4,0 3,9 320 300 7,0 7,7 560 600 4 5,0 5,1 400 400 9,0 9,0 720 700 5 6,0 6,4 480 500 11,0 11,5 880 900 6 7,0 7,7 560 600 13,0 14,1 1040 1100 7 8,0 7,7 640 600 15,0 14,1 1200 1100 8 9,0 9,0 720 700 17,0 16,6 1360 1300 9 10,0 10,2 800 800 19,0 19,2 1520 1500 10 11,0 11,5 880 900 21,0 21,8 1680 1700 11 12,0 11,5 960 900 23,0 21,8 1840 1700 12 13,0 12,8 1040 1000 25,0 24,3 2000 1900 13 14,0 14,1 1120 1100 27,0 26,9 2160 2200 Riscaldamento piscina Piscina coperta, 24 C Piscina scoperta, 24 C con copertura senza copertura con copertura senza copertura (m 2 superficie apertura/ (m 2 superficie apertura/ (m 2 superficie apertura/ (m 2 superficie apertura/ m 2 superficie piscina) m 2 superficie piscina) m 2 superficie piscina) m 2 superficie piscina) 0,2 0,3 0,4 0,5 Con minore fabbisogno di acqua calda, i valori orientativi possono essere ridotti fino al 25%, mentre con fabbisogno elevato possono essere superati fino al 25%. Ritter Solar / 2008 17

Dimensionamento della superficie del collettore 7 Fattori di correzione Per correzioni della superficie dei collettori a seconda del periodo di utilizzo principale, dell inclinazione dei collettori e della deviazione angolare rispetto al sud, sono disponibili le seguenti due tabelle. Periodo di utilizzo principale tutto l anno, produzione di acqua calda e parziale integrazione al riscaldamento Assolutamente consigliabile Consigliabile Consigliabile con riserva Non consigliabile Per il dimensionamento di impianti sportivi, alberghi, condomini e per la definizione esatta delle superfici dei collettori, si consiglia l utilizzo di programmi di simulazione. Ritter Solar / 2008 18

Note sulla regolazione solare 8 8. Note sulla regolazione solare La regolazione solare per sistemi di collettori a tubi deve essere dotata di una funzione di spinta. Tale funzione impedisce che la differenza tra la temperatura misurata sulla sonda del collettore e la temperatura nella sezione inferiore/centrale dei tubi sia troppo alta. Al riconoscimento di un aumento della temperatura sulla sonda del collettore, la spinta (accensione) della pompa dovrebbe avvenire ogni due/tre volte al minuto circa per 3-5 secondi, per convogliare il fluido solare più caldo sul punto di misurazione. Ritter Solar / 2008 19

Dimensionamento delle linee di collegamento del collettore 9 9. Dimensionamento delle linee di collegamento del collettore Per il dimensionamento dei tubi si può calcolare una portata media di circa 30-40 l/h m 2 di superficie di apertura (circa 0,5-0,7 l/min m 2 ). In particolare, con grandi impianti solari è consigliabile il funzionamento low-flow, con cui si può ridurre il flusso specifico a circa 12-18 l/h m 2 (circa 0,2-0,3 l/min m 2 ). Per la riduzione dei costi dei tubi, è consigliabile un collegamento in serie di max. 9,0 m 2 (high-flow) e 15 m 2 (low-flow) di superficie di apertura del collettore. Per mantenere al minimo la perdita di pressione dovuta ai tubi degli impianti solari, la velocità del flusso nel tubo di rame non dovrebbe superare 1 m/s. Sono consigliabili velocità di flusso comprese tra 0,3 e 0,5 m/s. Le sezioni devono essere dimensionate come nel caso di un normale impianto di riscaldamento in base alla portata e alla velocità. Per l installazione dei collettori sono consigliabili normali tubi di rame e raccordi di bronzo. A causa delle alte temperature di arresto, i punti di collegamento dei tubi dovrebbero essere brasati o collegati con raccordi con anello di serraggio. Si dovrebbe evitare l utilizzo di tubi zincati, raccordi zincati e guarnizioni in grafite. La canapa può essere utilizzata solo in abbinamento con sigillanti resistenti alla pressione e alla temperatura. I componenti utilizzati devono essere resistenti al fluido termovettore. L isolamento termico dei tubi all esterno deve essere resistente alla temperatura e ai raggi UV nonché resistente contro i colpi di becco degli uccelli. Valori orientativi per il dimensionamento del diametro dei tubi con collegamento in serie dei collettori CPC 6/12/18 OEM / INOX e una pompa con pressione di mandata di 6 m max. High-flow Superficie di apertura m 2 2 3 4 5 6 7 8 9 Flusso litri/min 1,5 2,5 3 3,5 3,5 4 4 4,5 Tubo di rame Misure 12 x 1 12 x 1 12 x 1 15 x 1 15 x 1 15 x 1 15 x 1 18 x 1 Low-flow Superficie di apertura m 2 5 6 7 8 9 10 11 12 Flusso litri/min 1,5 1,5 1,5 2 2 2,5 2,5 2,5 Tubo di rame Misure 12 x 1 12 x 1 12 x 1 12 x 1 12 x 1 12 x 1 12 x 1 12 x 1 Superficie di apertura m 2 13 14 15 Flusso litri/min 3 3 3,5 Tubo di rame Misure 12 x 1 12 x 1 15 x 1 con collegamento in serie dei collettori CPC 6/12 XL INOX e una pompa con pressione di mandata di 6 m max. High-flow Superficie di apertura m 2 2,6 3,9 5,1 6,4 7,7 9,0 Flusso litri/min 2,0 3,0 3,5 4,0 4,0 4,5 Tubo di rame Misure 12 x 1 15 x 1 15 x 1 18 x 1 18 x 1 18 x 1 Low-flow Superficie di apertura m 2 5,1 6,4 7,7 9,0 10,3 11,5 Flusso litri/min 1,5 1,5 2 2 2,5 2,5 Tubo di rame Misure 12 x 1 12 x 1 12 x 1 12 x 1 12 x 1 12 x 1 Superficie di apertura m 2 12,8 14,1 Flusso litri/min 3 3 Tubo di rame Misure 12 x 1 12 x 1 I dati dei diametri dei tubi si riferiscono a una lunghezza massima complessiva dei tubi di 2 x 20 m di tubi CU e ad un valore standard di perdita di pressione dello scambiatore di calore nel bollitore. I dati sono indicativi e devono essere stabiliti precisamente nei vari casi. Ritter Solar / 2008 20

Dimensionamento del vaso di espansione 10 10. Dimensionamento del vaso di espansione Base per il calcolo della dimensione del vaso di espansione Le formule indicate di seguito si basano su una valvola di sicurezza da 6 bar. Per il calcolo esatto della dimensione del vaso di espansione si devono calcolare innanzitutto i volumi dei seguenti componenti dell impianto, per poi poter calcolare la dimensione del vaso in base alla formula sottostante. Formula: V nom (V impianto 0,1 + V vapore 1,25) 4,8 V nom V impianto V vapore = volume nominale del vaso di espansione = volume dell intero circuito solare = volume dei collettori e dei tubi che si trovano nella zona di vapore Esempio per il calcolo dei singoli volumi: Ipotesi: n. 2 Collettori CPC 12 OEM / INOX Tubo: CU 15 mm, lunghezza 2 x 15 m Altezza statica H: 9 m Volume dello scambiatore di calore e della stazione solare: (ad es. 6,4 l Tubi in zona vapore: tubo CU 15 mm, 2 x 2 m I singoli volumi dei componenti dell impianto si possono ricavare dalle rispettive tabelle dei dati del prodotto. Nella pagina seguente sono indicati i volumi delle grandezze usuali dei tubi Cu e le capacità dei collettori a tubi CPC. V impianto = volume: scambiatore di calore del bollitore + tubi + collettori = 6,4 l + 30 m 0,133 l/m + 2 1,6 l = 13,59 l Tubi al di sopra o alla stessa altezza del cassetto di raccolta collettore (in caso di più collettori posti uno sopra l altro si consideri la cassetta di raccolta in posizione più bassa) possono essere caricati con vapore in caso di stato di arresto dell impianto solare. In tal modo, ai volumi di vapore Vvapore si aggiungono le capacità dei tubi e dei collettori interessati. V vapore = 2 1,6 l + 4 m 0,133 l/m = 3,73 l (volume di 2 x CPC 12 OEM / INOX + 4 m tubo CU 15 mm) Calcolo della dimensione del vaso di espansione: V nom (V impianto 0,1 + V vapore 1,25) 4,8 V nom (13,59 l 0,1 + 3,73 l 1,25) 4,8 = 28,90 l Vaso di espansione consigliato: 35 l Calcolo del volume dell impianto, pressione di mandata e pressione d esercizio: per calcolare la quantità necessaria di fluido solare occorre aggiungere al volume dell impianto anche il volume minimo del corrispondente vaso di espansione. Tale volume è necessario per via del caricamento dell impianto solare dalla pressione di alimentazione alla pressione d esercizio (a seconda dell altezza statica H ). La tabella che segue contiene il volume minimo in percentuale riferito alla dimensione del vaso scelta e alle condizioni di pressione. In caso di altezza statica di 9 m (vedere tabella nella pagina seguente) si applica: V min vaso esp = V nom 12,5% = 35 l 0,125 = 4,4 l Ritter Solar / 2008 21

Dimensionamento del vaso di espansione 10 Quantità necessaria di fluido solare Vtot: V tot = V impianto + V min vaso esp = 13,59 l + 4,4 l = 17,99 l Risultato: Il vaso di espansione da 35 l è sufficiente, pressione di mandata 2,5 bar, pressione d esercizio 3,0 bar, volume fluido solare 17,99 l. Altezza statica H Volume minimo nel Pressione mandata Pressione d esercizio tra il punto più alto vaso di espansione in % dell impianto e della capacità nominale vaso di espansione del vaso 0...5 m 14,0 % 2,0 bar 2,5 bar 5...10 m 12,5 % 2,5 bar 3,0 bar 10...15 m 11,0 % 3,0 bar 3,5 bar 15...20 m 10,0 % 3,5 bar 4,0 bar A Capacità dei componenti solari Tubo di rame Tipo Cu12 Cu15 Cu18 Cu22 Cu28 Capacità in l/m 0,079 0,133 0,201 0,314 0,491 Collettori Tipo CPC 6 OEM CPC 12 OEM CPC 18 OEM CPC 6 INOX CPC 12 INOX CPC 18 INOX Capacità in l 0,8 1,6 2,4 0,9 1,8 2,6 Tipo CPC 6 XL INOX CPC 12 XL INOX Capacità in l 1,06 2,14 Ritter Solar / 2008 22

Possibilità di collegamento 11 11. Possibilità di collegamento Legenda Tubo flessibile ondulato ritorno (freddo) Tubo flessibile ondulato mandata (caldo) con sensore collettori Possibilità di collegamento per 1 collettore Attenzione: posizione della sonda sul lato della mandata (caldo). Possibilità di collegamento per 2 o più collettori affiancati Attenzione: posizione della sonda sul lato della mandata (caldo). È possibile il collegamento con direzione del flusso in senso contrario. Possibilità di collegamento per 2 o più collettori sovrapposti Attenzione: posizione della sonda sul lato della mandata (caldo). Ritter Solar / 2008 23

Possibilità di collegamento 11 Possibilità di collegamento per 1 o 2 collettori affiancati e 2 o 3 collettori disposti l uno sopra l altro Attenzione: posizione della sonda sul lato della mandata (caldo). Nota! Per un migliore sfiato e per allineare i campi del collettore, su ogni uscita si dovrebbe montare un rubinetto a sfera. Possibilità di collegamento per 1 o 2 collettori affiancati e più collettori disposti l uno sopra l altro Attenzione: Posizione della sonda sul lato della mandata (caldo). Ritter Solar / 2008 24

Esempio di impianto 12 12. Esempio di impianto 12.1 Esempio di un impianto per produzione acqua calda solare N M L B K V L A R L F B C D B E G H I J A) Collettore B) Saracinesca C) Valvola di non ritorno D) Pompa solare E) Valvola di regolazione del flusso F) Manometro G) Valvola di sicurezza H) Serbatoio di recupero I) Intercettazione vaso di espansione J) Vaso di espansione K) Filtro dell aria L) Valvola di riempimento M) Sifone termico per impedire le microcircolazioni nei tubi. N) Bollitore di acqua calda 12.2 Esempio di un impianto di produzione di acqua calda solare con integrazione del riscaldamento Q P S R O O) Vaso tampone P) Generatore di calore Q) Circuito di riscaldamento R) Serbatoio di accumulo con bollitore dell acqua calda integrato S) Per impianti solari con integrazione dell impianto di riscaldamento si consiglia il montaggio di un vaso tampone. Gli impianti solari sovradimensionati per il semestre estivo vanno spesso in arresto, ovvero la membrana del vaso di espansione viene protetta dal pre-volume freddo del vaso tampone. Ritter Solar / 2008 25

Istruzioni di montaggio 13 13. Istruzioni di montaggio 13.1 Ingombro su tetti inclinati D C C B A Misura A Numero di collettori CPC OEM/INOX CPC XL INOX affiancati 6 12 18 6 12 (m) (m) (m) (m) (m) 1 0,70 1,40 2,10 0,70 1,40 2 1,40 2,80 4,20 1,40 2,80 3 2,15 4,20 6,30 2,15 4,20 4 2,85 5,60 8,35 2,85 5,60 5 3,55 7,00 10,45 3,55 7,00 6 4,25 8,40 12,55 4,25 8,40 Misura B Numero di collettori disposti l uno sopra l altro CPC 6/12/18 OEM/INOX CPC 6/12 XL INOX (m) (m) 1 1,64 2,06 2 3,43 4,27 3 5,22 6,48 Misura C Corrisponde alla sporgenza del tetto incluso lo spessore del muro. I 30 cm di distanza dal collettore sotto il tetto sono necessari per il raccordo idraulico. Misura D Rappresenta almeno 3 file di tegole fino al colmo, altrimenti soprattutto con tegole posate bagnate sussiste il pericolo di danneggiare la copertura del tetto sul colmo. Ritter Solar / 2008 26

Istruzioni di montaggio 13 13.2 Ingombro su tetti piani Il collettore a tubi sottovuoto CPC OEM/INOX e XL INOX può essere montato su tetti piani, su tetti leggermente inclinati (fino a 20 ) oppure in giardino. Le distanze tra i telai angolari devono essere rispettate anche su tetti inclinati. Possono essere necessari raddoppi dei travetti. Può rendersi necessario un eventuale controllo della statica della sottostruttura. Ingombro per un campo di collettori a una fila: C A B Misura A secondo il numero di collettori CPC OEM/INOX CPC XL INOX 6 12 18 6 12 Numero di collettori(m) (m) (m) (m) (m) 1 0,70 1,40 2,10 0,70 1,40 2 1,40 2,80 4,20 1,40 2,80 3 2,15 4,20 6,30 2,15 4,20 4 2,85 5,60 8,35 2,85 5,60 5 3,55 7,00 10,45 3,55 7,00 6 4,25 8,40 12,55 4,25 8,40 Misura B e C secondo angolo di montaggio CPC 6/12/18 OEM/INOX CPC 6/12 XL INOX Angolo di montaggio (m) (m) Misura B 30 1,44 1,82 Misura B 45 1,20 1,50 Misura C 30 1,04 1,24 Misura C 45 1,35 1,63 Ritter Solar / 2008 27

Istruzioni di montaggio 13 Distanza tra i collettori, per campi di collettori a due o più file. Distanza Distanza, = 30 (m) Distanza, = 45 (m) Utilizzazione Periodo di CPC 6/12/18 CPC 6/12 CPC 6/12/18 CPC 6/12 utilizzo principale OEM/INOX XL INOX OEM/INOX XL INOX Acqua sanitaria da maggio ad agosto 2,60 3,00 non non pertinente pertinente Acqua sanitaria da aprile a settembre non non 3,10 3,50 pertinente pertinente Acqua sanitaria da marzo a ottobre non non 4,00 4,50 e riscaldamento pertinente pertinente Acqua sanitaria tutto l anno non non 5,00 5,50 e riscaldamento pertinente pertinente Ritter Solar / 2008 28

Istruzioni di montaggio 13 13.3 Peso e posizionamento delle piastre di cls Nota! Tetti piani con ghiaia: liberare dalla ghiaia lo spazio per le lastre di cls. Tetti piani con guaina di plastica: posare le piastre di cls su strati di protezione (guaine di protezione - pos. 1). C Disporre le piastre di cls come da figura a fianco. A C B CPC OEM/INOX CPC XL INOX 6 12 18 6 12 Misura A (m) 0,55 1,10 1,40 0,55 1,10 Misura B 30 (m) 1,05 Misura B 45 (m) 0,81 Misura C 30 (m) 0,35 Misura C 45 (m) 0,27 Altezza fabbricato fino a 8 m Tipo collettore Numero Angolo Peso necessario Peso necessario dei telai del della piastra in della piastra in angolari telaio cls anteriore cls posteriore CPC 6/12/18 OEM/INOX 2 30 75 kg 75 kg CPC 6/12 XL INOX 2 30 75 kg 75 kg CPC 6/12/18 OE M /INOX 2 45 75 kg 75 kg CPC 6/12 XL INOX 2 45 75 kg 75 kg Altezza fabbricato fino a 20 m Tipo collettore Numero Angolo Peso necessario Peso necessario dei telai del della piastra in della piastra in angolari telaio cls anteriore cls posteriore CPC 6/12/18 OEM/INOX 2 30 112 kg 112 kg CPC 6/12 XL INOX 2 30 112 kg 112 kg CPC 6/12/18 OE M /INOX 2 45 112 kg 112 kg CPC 6/12 XL INOX 2 45 112 kg 112 kg Ritter Solar / 2008 29

Istruzioni di montaggio 13 13.4 Ingombro con montaggio su facciate verticale Le staffe per tegole consentono di montare il CPC INOX anche in verticale sù una parete. In tal caso mantenere uno spazio libero verso il basso pari alla lunghezza dei tubi. B A Misura A Numero di collettori CPC OEM/INOX CPC XL INOX affiancati 6 12 18 6 12 (m) (m) (m) (m) (m) 1 0,70 1,40 2,10 0,70 1,40 2 1,40 2,80 4,20 1,40 2,80 3 2,15 4,20 6,30 2,15 4,20 4 2,85 5,60 8,35 2,85 5,60 5 3,55 7,00 10,45 3,55 7,00 6 4,25 8,40 12,55 4,25 8,40 Misura B Numero di collettori disposti l uno sopra l altro CPC 6/12/18 OEM/INOX CPC 6/12 XL INOX (m) (m) 1 1,64 2,06 2 3,43 4,27 3 5,22 6,48 Ritter Solar / 2008 30

Istruzioni di montaggio 13 13.5 Ingombro montaggio su facciate con telai angolari 45 o 60 Con i telai angolari per inclinazioni 45 o 60 si può montare il CPC OEM/INOX e CPC XL INOX anche a parete. Con inclinazione 60 si deve mantenere uno spazio libero di 0,9 cm verso il basso. C B A Ingombro per un campo di collettori a una fila: Misura A secondo il numero di collettori CPC OEM/INOX CPC XL INOX 6 12 18 6 12 Numero di collettori (m) (m) (m) (m) (m) 1 0,70 1,40 2,10 0,70 1,40 2 1,40 2,80 4,20 1,40 2,80 3 2,15 4,20 6,30 2,15 4,20 4 2,85 5,60 8,35 2,85 5,60 5 3,55 7,00 10,45 3,55 7,00 6 4,25 8,40 12,55 4,25 8,40 Misura B e C secondo angolo di montaggio CPC 6/12/18 OEM/INOX CPC 6/12 XL INOX Angolo di montaggio (m) (m) Misura B 45 1,35 1,63 Misura B 60 1,01 1,20 Misura C 45 1,20 1,50 Misura C 60 1,48 1,84 Ritter Solar / 2008 31

Istruzioni di montaggio 13 Distanza D tra i collettori, per campi di collettori a due o più file. D Distanza D 45 (m) Distanza D 60 (m) Utilizzazione Periodo di CPC 6/12/18 CPC 6/12 CPC 6/12/18 CPC 6/12 utilizzo principale OEM/INOX XL INOX OEM/INOX XL INOX Acqua sanitaria da maggio ad agosto 3,90 3,0 non non pertinente pertinente Acqua sanitaria da aprile a settembre 2,80 non 3,00 3,50 pertinente Acqua sanitaria da marzo a ottobre 1,80 non 2,00 4,50 e riscaldamento pertinente Acqua sanitaria tutto l anno 1,40 non 1,40 5,50 e riscaldamento opportuno Ritter Solar / 2008 32

Istruzioni di montaggio 13 13.6 Specifiche I raccordi di mandata e ritorno possono essere eseguiti a scelta a sinistra o a destra. Il collegamento si esegue mediante i raccordi a vite con anello di serraggio già montati, 15 mm. Nel set dei raccordi sono disponibili riduzioni a 12 mm. Su ogni lato di raccordo del collettore è presente un bulbo ad immersione dei sensori. I sensori vanno posizionati sempre sul lato caldo della mandata. Il collettore viene fornito provvisto di una pellicola parasole. Tale pellicola serve per la messa in funzione dell impianto solare anche in caso di forte irraggiamento solare e impedisce che il fluido termovettore evapori e renda impossibile la messa in funzione. Dopo la messa in funzione rimuovere la pellicola parasole. il collettore deve essere messo in funzione entro e non oltre 4 settimane dal montaggio. Ritter Solar / 2008 33

Istruzioni di montaggio 13 13.7 Centrale termica solare sottotetto L installazione di bollitore e stazione solare nel tetto viene definita centrale termica solare sottotetto. Nella maggior parte dei casi, il collettore si trova alla stessa altezza o addirittura più in basso della stazione solare. Per impedire un surriscaldamento della stazione solare in caso di arresto dell impianto e la formazione di vapore nel collettore, sono necessari i seguenti interventi: Sifone della tubazione Un sifone come quello del seguente schema impedisce il passaggio di vapore dal collettore alla stazione solare in caso di arresto dell impianto solare. A tal fine si deve realizzare un sifone di min. H=1,5 m. Vaso tampone Montare il vaso di espansione tra il sifone della tubazione e il collettore nella tubazione verticale. Per proteggere dal surriscaldamento la membrana del vaso di espansione, inserire a monte un vaso tampone contente un pre-volume freddo. B H A A) Sifone B) Vaso tampone H) Altezza del sifone, min. 1,50 m Ritter Solar / 2008 34

Certificato Solar Keymark 14 14. Certificato Solar Keymark Ritter Solar / 2008 35

Certificato Solar Keymark 14 Ritter Solar / 2008 36