Convegno SOLAR COOLING Polo Universitario Bicocca venerdì 19 giugno 2009 ore 15:00 Convegno organizzato da Università Bicocca, Paradigma, CMT, Broad, Fotir e ICRI Impianti
ELEMENTI DEL PROGETTO: PANNELLI SOLARI Il primo elemento funzionale del sistema impiantistico è rappresentato dai pannelli solari a tubi sottovuoto. Sfruttando l elevata capacità di captazione estiva dei pannelli solari termici si ottiene una quantità consistente di energia disponibile da impiegare sia per il raffrescamento che per il riscaldamento dell edificio oggetto di intervento
ELEMENTI DEL PROGETTO: PANNELLI SOLARI L orientamento favorevole e una adeguata superficie hanno permesso di progettare un layout dei pannelli sottovuoto ottimale per la captazione dell energia solare. Per un adeguato sfruttamento dell energia solare sia per il funzionamento estivo che invernale si è scelto una inclinazione di 45 sull orizzontale.
ELEMENTI DEL PROGETTO: PANNELLI SOLARI Per evitare zone di ombra sui pannelli posteriori è stato progettato un sistema di posa a quote rialzate rispetto a quelli anteriori, ponendo particolare attenzione alle zone sottoesposte a causa della presenza di macchinari già presenti in copertura.
ELEMENTI DEL PROGETTO: IN DIRECT-FIRED ABSORPTION CHILLER È stato utilizzato un gruppo ad assorbimento ad alimentazione indiretta della potenzialità di 150 KW per la produzione di acqua refrigerata per raffrescamento. Il gruppo consiste in un circuito frigorifero ad assorbimento ad alimentazione indiretta ad acqua calda funzionante con una miscela di acqua e bromuro di litio, raffreddato ad acqua riciclata composto da: generatore bassa temperatura, condensatore, evaporatore, assorbitore.
ELEMENTI DEL PROGETTO: ACCUMULI INERZIALI La progettazione ha previsto l impiego di due accumuli inerziali della capacità di 9.000 lt ciascuno. uno con funzione di accumulare acqua riscaldata dal sole; l altro con funzione di accumulare acqua refrigerata.
ELEMENTI DEL PROGETTO: CONTABILIZZAZIONE Un sistema di monitoraggio dei guadagni energetici consentirà di ottenere dati rilevati e storici sulla quantità di energia termica gratuita ottenuta.
DATI DI PROGETTO 72 pannelli solari Paradigma CPC 45 per una superficie captante complessiva di 324 mq; Potenza installata: 227 Kw; Energia fornita dai collettori solari: 229.728 Kw/h annui; Energia dispersa: 1.202 Kw/h annui; Energia fornita dal sistema: 228.526 Kw/h annui; Energia estiva fornita dal sistema: 133.900 Kw/h annui; Energia invernale fornita dal sistema: 94.626 Kw/h annui.
Previsioni consumi RAFFREDDAMENTO SOLARE: Potenza elettrica assorbita dal sistema impianto: 8,10 Kw; Consumo elettrico del sistema in 120 giorni di attività con una media di 8 ore giornaliere: 11.664 Kw/h. IMPIANTO TRADIZIONALE: Consumo elettrico di un sistema tradizionale per 120 giorni di attività con una media di 8 ore giornaliere: circ 73,91Kw (Spin chiller); Consumo elettrico di un sistema tradizionale: 106.429,09 Kw/h. SAVINGS: Risparmio energetico di un impianto tradizionale: 94.765,09; Risparmio di gas naturale: 29.645 mc.
Costi Costo d installazione: 432.500 ; Costo energetico evitato: 17.057,72 ; Costo di metano evitato: 15.300,00 ; Risparmio annuale: 32.375,72 ; Ammortamento: 12 anni; In 30 anni con uno sconto del 5%: In 30 anni con uno sconto del 6%: In 30 anni con uno sconto del 7%: - VAN: 1.450.001,21; -TIR: 8% - VAN: 855.781,19; - TIR: 8% - VAN: 396.988,45; - TIR: 8%
Schema generale del sistema 8 7 3 4 1 1. Collettori solari; 2. Accumulo inerziale CALDO ; 3. Gruppo ad assorbimento; 4. Torre evaporativa; 5. Scambiatore di calore; 6. Accumulo inerziale FREDDO ; 7. Gruppo frigorifero; 8. Impianto di distribuzione. 6 5 2
FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA Il funzionamento dell impianto, sia estivo che invernale, ha inizio dal riscaldamento dell acqua accumulata nell accumulo inerziale caldo (2). Tale fluido viene riscaldato dall apporto solare incidente sui collettori a tubi sottovuoto posti in copertura (1). A seconda della stagione di riferimento l impianto è poi in grado di cedere tale energia all impianto di raffrescamento od a quello di riscaldamento. 1. FUNZIONAMENTO ESTIVO. 1. Al raggiungimento della temperatura di 90 C nell accumulo inerziale (1), si aziona il gruppo di assorbimento (3) e la torre evaporativa (4) che attraverso una serie di comandi e regolazioni elettroniche raffredda l acqua di circuito inviandola ai teminali dell impianto (U.T.A. e ventilconvettori). In questo caso il gruppo frigorifero (7) non viene azionato e l energia prodotta impiegata è esclusivamente quella proveniente dall impianto solare. I surplus di energia vengono immagazzinati nell accumulo inerziale Freddo (6) che ha la funzione di limitare gli ON/OFF di sistema. Nei casi in cui l energia solare prodotta sarà in eccesso all intero sistema (ad esempio nei giorni di chiusura degli impianti), si azionerà uno scambiatore di calore (5) con la funzione di mantenere la temperatura dell accumulo inerziale (2) al di sotto della soglia di evaporazione; 2. Qualora l impianto solare non sia ancora in grado di fornire l energia necessaria, l impianto di raffrescamento verrà alimentato dal gruppo frigorifero (7) con esclusione del gruppo di assorbimento (3) e della torre evaporativa (4). 2. FUNZIONAMENTO INVERNALE. L accumulo inerziale (1) viene riscaldato dall impianto solare e solo per la energia mancante dalla centrale termica esistente. Il fluido quì riscaldato verrà poi immesso nell impianto di distribuzione.
RAFFRESCAMENTO ESTIVO Funzionamento con gruppo di assorbimento e sistema solare Funzionamento con gruppo frigorifero
Integrazione Invernale 8 7 3 4 1 1. Collettori solari; 2. Accumulo inerziale CALDO ; 3. Gruppo ad assorbimento; 4. Torre evaporativa; 5. Scambiatore di calore; 6. Accumulo inerziale FREDDO ; 7. Gruppo frigorifero; 8. Impianto di distribuzione. 6 5 2
IMPATTO AMBIENTALE Il posizionamento dei collettori solari sulla copertura rende di fatto invisibile il loro ingombro dal piano strada. Dal punto di vista formale del progetto architettonico si può, però, considerare che i pannelli solari se posizionati in modo ordinato e congruo con il progetto di architettura costituiscono un elemento tecnologico integrato nel contesto progettuale, costituendone, di fatto, una sua componente espressiva.