Solar Cooling, Kloben, Federico Cristofoli

benvenuti

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Il solar cooling non è una macchina ma un impianto… quindi non si può prescindere dalla scelta del generatore più adatto, dall’assorbitore, dallo schema idraulico, dal sistema (fondamentale!) di gestione.

Schema generale

Solar cooling

Sistemi solari termici

COLLETTORI SOLARI E PANNELLI SOLARI TERMICI

- Macchine termiche semplici funzionanti ad energia solare - Senza organi in movimento, con isolante termico per ottimizzazione - Caratterizzate da vernici/strati assorbenti ad elevato assorbimento - Fluido vettore acqua (additivata) o miscela antigelo - Mercato 80% pannello piano – 20% collettore a tubi sottovuoto - Le caratteristiche costruttive variano le prestazioni energetiche - Norma di riferimento: EN 12975/6


PANNELLI SOLARI TERMICI PIANI


PANNELLI SOLARI TERMICI PIANI

ESTATE

INVERNO


COLLETTORI SOLARI TERMICI A TUBI SOTTOVUOTO

RIFLESSIONE E CONVEZIONE RIDOTTE EMISSIONE DEL CERMET <4% NO CONVEZIONE INTERNA NO RISCALDO SUPERFICIALE ESTERNO SIMULAZIONE DI CORPO NERO



ALLUMINIO BRILLANTATO – COEFFICIENTE DI RIFLESSIONE > 95% INDIPENDENZA DALL’ANGOLO DI INCIDENZA E RIFLESSIONE





ESTATE

INVERNO

Θ E’ L’ANGOLO TRA LA VERTICALE E LA LUCE CHE COLPISCE IL COLLETTORE

IAM E’ IL RAPPORTO TRA IL FLUSSO DI CALORE USCENTE (AD UNA INCLINAZIONE DI LAVORO) E QUELLO ALL’INCLINAZIONE

PERPENDICOLARE (DOVE IL FLUSSO E’ MASSIMO)


IAM: l’influenza della geometria nella captazione solare

FONTE: ITW 07COL623

MEDIAMENTE A 50° IL PANNELLO DOPPIA PARETE

CPC RACCOGLIE IL 108% DELLA LUCE INCIDENTE – NB

TUBI LONTANI DI PASSO

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

0 20 40 60 80

IAM LIAM T

IAM T 50° = 1,08 IAM L 50° = 0,87


IAM: l’influenza della geometria nella captazione solare


Norma EN 12975: 1 – Solar Keymark

MASSIMO 3/4 COLLETTORI IN SERIE PER CIRCA 10-12 MQ IN SERIE:

- Minimizza le perdite idrauliche - Minimizza i consumi degli ausiliari elettrici

- Massimizza l’energia termica scambiata

LUNGHEZZA STRINGA

TEMPERATURA A 1000 W/m2

60-80°C

80-95°C

95-105°C


Il solare in serie: limite termico, idraulico ed elettrico

CICLO CHIUSO

PRODUZIONE ACQUA REFRIGERATA

SORBENTE SOLIDO ACQUA-SILICA GEL AMMONIACA-SALI

D’AMMONIO

MACCHINE AD ADSORBIMENTO

POTENZA FRIGORIFERA DA 7 A 500 kWf

EFFICIENZA COP 0,3 - 0,7

TEMPERATURA DI ALIMENTAZIONE

60 - 95 °C

SORBENTE LIQUIDO ACQUA-LiBr

ACQUA-AMMONIACA

MACCHINE AD ASSORBIMENTO

POTENZA FRIGORIFERA DA 15 A >5000 kWf


80 - 110 °C

SORBENTE SOLIDO ACQUA-SILICA GEL

ACQUA-LiCl

DECS – RAFFR. EVAPORATIVO

POTENZA FRIGORIFERA DA 20 A 400 kWf


45 - 95 °C

SORBENTE LIQUIDO ACQUA-LiCl

ACQUA-CaCl2

DECL – RAFFR. EVAPORATIVO

POTENZA FRIGORIFERA DA 20 A >100 kWf


55 - 70 °C

CICLO APERTO

PRODUZIONE ARIA CONDIZIONATA

EFFICIENZA COP 0,6 - 0,75

EFFICIENZA COP 0,5 - >1

EFFICIENZA COP >1

Solar cooling

Condizionamento con impianti solari termici: Solar Cooling

Schema di funzionamento gruppo frigo ad assorbimento acqua – bromuro di litio

Potenza elettrica assorbita: 48 [W]

Temperatura [°C]

T Heat Medium Inlet 88

T Heat Medium Outlet 83

Chilled Water Inlet 12,5

Chilled Water Outlet 7

Cooling Water Inlet 31

Cooling Water Outlet 35

http://www.maya-airconditioning.com/modules/prodacqua/animazione_ciclo.html


Solar cooling

COPsolar cooling = COPassorbitore termico * ηcollettore solare

Radiazione 1000 W/m2

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

60 80 100 120 140 160 180 200

eta,

CO

P so

lar

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

COP

Collettore

COPsol

COP

0.5 * COPideale

Temperatura di funzionamento [°C]

Massimo COPsol

Fonte: Fhg – ISE, Politecnico di Milano

Solar cooling


- Significativi miglioramenti nella prestazione complessiva - COPel >8 mostrato su sistemi monitorati in Task38; 8 kWh di energia termica sottratta (freddo) per 1 kWh di energia elettrica per solare + impianto refrigerazione (pompe, ventilatori, torre)

Dimensionamento di potenza

Solar cooling

ηοτ

ωατ

ερ

200 kWf

200 kWf DA CHILLER

100 kWf DA ASSORBITORE

C.O.P. = 0,7 140 kWt DA SOLARE A 100°C

240 kWt IN TORRE


Solar cooling

140 kWt DA SOLARE A 100°C

70 collettori solari da 3,3 mq

230 mq SOLARE

RAPPORTO > 2 mq / kWf ASSORBITORE


Solar cooling

Schema esemplificativo d’impianto

Solar cooling

OSPEDALE TRENTO MENSA VATICANO CURIA VALLO LUCANIA

POLITECNICO BARI

PALAZZETTO SPORT COMO

OSPEDALE PAVIA OSPEDALE EMERGENCY SALE CED TRENTO

UFFICI BERGAMO UFFICI KLOBEN VERONA AERONAUTICA MILITARE AEROPORTO BARI

Solar cooling: esperienze


BERGAMO IMPIANTO COMBINATO

RAFFRESCAMENTO, RISCALDAMENTO,

A.C.S. INTERVENTO DI AMPLIAMENTO IMPIANTI E EFFICIENTAMENTO

ENERGETICO ANNO 2013

Esempio d’impianto


170 MQ NETTI DI SOLARE 192 MQ LORDI DI SOLARE




Solar cooling

Monitoraggio (2014)

Solar cooling

G F M A M G L A S O N D

Monitoraggio (2014)

Solar cooling

Monitoraggio (2014)

Solar cooling


COP 0,65

Monitoraggio (2014)

Solar cooling


Conto Energia Termico – D.M. 28 dicembre 2012

Conto Energia Termico – D.M. 28 dicembre 2012

192 MQ LORDI X 83 = 15936 € X 5 ANNI = 79680 €

CON GLI INCENTIVI introdotti dal D.M. del

28/12/2012

Stima tempi di ritorno

Solar cooling

ENEA: •Dati sperimentali di funzionamento e risparmi economici conseguibili su impianti di solar heating and cooling «campione» UNIVERSITÀ DI PALERMO: •Determinazione delle soglie di costo iniziale per impianti di solar heating and cooling

All’aumentare della taglia della macchina frigorifera, il prezzo per unità di potenza di ciascun componente tende sensibilmente a diminuire.

Stima costi

Solar cooling: analisi dei costi

Kloben vi ringrazia per l’attenzione

Ringraziamenti

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T 0459237300

Solar Cooling, Kloben, Federico Cristofoli

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