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Titolo: solare termico e paraffina

girando su ebay ho trovato un ' offerta di una societą che vende bollitori a 
paraffina evidenziando maggiori rese dell'impianto solare termico
 volevo sapere se qualcuno li ha utillizzati e cosa ne pensate  grazie fab


In estrema sintesi  utilizzando un linguaggio non tecnico: in linea teorica 
maggiore è la temperatura che si raggiunge maggiore è il rendimento( la 
paraffina come altri altri materiali con punto di ebollizione superiore 
all'acqua permettono di raggiungere temperature superiori senza bisogno di 
circuiti sotto pressione), dipende poi dalla progettazione e costruzione se 
questo vantaggio teorico si tramuta in efficienza reale.
In effetti ho utilizzato il glicole eltilenico per aumentare la temperatura 
all'uscita dei collettori su un grosso impianto in arabia saudita, parecchi 
anni fa,  ma serviva per alimentare delle PdF liquido/liquido ed aumentare 
così il rendimento complessivo.
Non conosco il sistema a paraffina ed il tipo di apparecchiatura (oggi mi 
interesso dei sistemi e non più dei singoli componenti) che deve essere 
progettata specificatamente a causa  delle caratteristiche fisico chimiche 
delle paraffine ( paraffina è un termine generico di una famiglia di 
idrocarburi alifatici, che hanno caratteristiche diverse) 

  volevo sapere se qualcuno li ha utillizzati e cosa ne pensate  grazie fab
Vediamo le caratteristiche di un tipico scaldacqua elettrico tradizionale.
Capacita' nominale: 80 dm3 (80 lt)
Diametro esterno: 4,4 dm
Altezza esterna: 7,6 dm
Sezione:  Pi-grecox4,4x4,4/4 = 15,21 dm2
Volume esterno: 7,6 x 15,21 = 115.56 dm3
Rapporto volume esterno su volume nominale
115.56/80 = 144.45%
Per ottenere il rapporto delle misure lineari, applico la radice cubica
del rapporto sopra ottenuto ed ho:
113.04%
Stima diametro interno: 4,4/113.04% = 3,89
Stima altezza interna: 7,6/113.04% = 6,72
Chi ha voglia puo' controllare che con questi valori otteniamo giusto 80
dm3.
La differenza tra i due diametri e' circa 0,51 dm
La differenza tra le due altezze e' circa 0,88 dm
Questi valori ci suggeriscono una piccola correzione:
Diametro interno = 3,81 dm
Altezza interna = 7,01 dm
e possiamo percio' concludere che lo spessore dell'isolante e' di quasi
3 cm, supposto uguale sulla superficie circolare che sui due piani che
chiudono il cilindro.
Ipotizzato una temperatura ambiente di 20 gradiC e dell'acqua di 50
gradiC, la capacita' termica utile e' pari a:
(Th2o - Ta) x kg x hspecifica_h2o = (50-20) x 80 x 4181,3 = 10035120
Joules = 10,04 MJ (ovvero circa 2,8 kwh)
Vediamo cosa si puo' fare, ad esempio, con la cera paraffina (una
paraffina a catena lunga). La capacita' termica e' solo di 2100-2900
Joules/kg/grado (contro i 4181 Joules/kg/grado dell'acqua).
Quindi da questo punto di vista occorre un volume quasi doppio per
ottenere lo stesso risultato.
Ma la cera paraffina fonde tra i 47 ed i 64 gradiC con un calore di
fusione di 200'000-220'000 Joules/kg = 0,2-0,22 MJ/kg
Supponiamo di raggiungere i 50 gradiC e quindi di attivare la capacita'
termica del passaggio di stato.
Il peso di paraffina fondente necessaria per accumulare 10 MJ e' pari a:
10/0,2 = 50 kg
ma ci sono anche 3,6 MJ della capacita' termica. Una semplice
proporzione ci dice che 37 kg di paraffina ci danno 7,4 MJ per il
passaggio di stato e 2,6 MJ per la capacita' termica.
La cera paraffina e' meno densa da liquida, mi pare intorno ai 0,8
dm3/kg (se qualcuno ha un dato piu' preciso, lo scriva), percio' 37 kg
richiedono un volume di 37/0,8 = 46,25 dm3.
Il minore volume puo' essere sfruttato per:
- diminuire il volume dello scaldacqua, a pari spessore dell'isolante
- diminuire le perdite, aumentando lo spessore dell'isolante, a pari
volume dello scaldacqua
Tra l'altro, un vantaggio interessante e' che finche' la paraffina non
e' tutta solidificata, la temperatura resta intorno ai 50 gradiC, il che
significa che almeno i primi 2/3 di acqua sono erogati a temperatura
costante ed elevata. Tra parentesi, dato che la paraffina "solidificata"
tende a ridurre la conduzione termica, suppongo che nella composizione
ci sia miscelata della paraffina piu' leggera, che non solidifica a
temperatura ambiente. Se basta un 10% nel volume, la massa necessaria
aumenta poco meno del 10%.
Uno dei problemi, per aumentare il conforto e ridurre i consumi
energetici, dei muri delle case in zone esposte a sole intenso e' che
devono essere capaci di accumulare calore di giorno per poi dissiparlo
di notte. Questo e' uno dei motivi per cui la legge prevede un valore
minimo di capacita' termica dei muri. Questa capacita' si puo'
raggiungere con materiali tradizionali (circa 800-900 Joules/kg)
aumentando il volume. Oppure, ricordando che i muri esposti al sole
raggiungono facilmente i 50 gradi, si puo' usare pareti di gesso
contenente gocce di paraffina. Se per esempio, abbiamo un 10% di
composizione di paraffina, trascurando la capacita' del gesso (circa
1000 Joules/kg) abbiamo 0,1 kg di paraffina per kg di questo materiale
speciale. La fusione di questo etto di paraffina assorbe 200'000 * 0,1 =
20'000 Joules e quindi un kg di questa "parete tecnica" assorbe calore
pari ad oltre 22 volte lo stesso volume di materiale tradizionale.
Quindi e' possibile soddisfare i requisiti tecnici/di legge con una
parete molto piu' sottile rispetto a quelle pesanti previste con le
tecniche tradizionali.
Infatti occorre ricordare che se per fabbricato di pochi piani si puo'
pensare a costruire dei muraglioni per pareti, per un'edificio di molti
piani cioe' non e' praticabile/pensabile.
Insomma, l'utilizzo della paraffina nella tecnica edilizia moderna puo'
rendere confortevole i locali al sesto piano esposti al sole al pari del
locale al piano terra di una malga in pietra.
-- 
Roberto Deboni
[Messaggio Usenet via Tiscali su 
text.giganews.com
. Se leggete via Web
il sottoscritto informa che non conosce o partecipa al sito/forum Web.]

 locale al piano terra di una malga in pietra.
La DuPont de Nemours Society ha a listino un pannello flessibile 
costituito al 60% da paraffina microincapsulata in un copolimero 
chiamato ENERGAIN®. Questo serve a contenere la variazione di volume 
della paraffina.
Soffre di un pò di isteresi (fonde a 21,7°C e solidifica a 18°C), ma è 
nell'intervallo perfetto per essere usato in edilizia e in agricoltura 
(nelle serre). Spessore 5,26 mm e calore latente di fusione 70 kJ/kg 
per i suoi tanto cari calcoli.
I PCM sono molto interessanti, peccato che siano poco studiati e ancora 
meno utilizzati (se non per i "ghiacciolini" per le borse termiche).
-- 
http://tinyurl.com/miei-annunci


queste sono le indicazioni del venditore..... ci sono solo vantaggi ?? e 
come mai non è molto diffuso ?  fab
 I bollitori di paraffina aumentano la resa di un impianto Dal 30% al 
50%portando la copertura totale al 70 - 80% Una relazione dell'istituto 
solare di Jülich in Austria, dell'istituto tecnico scientifico di berlino, 
provano che i test eseguiti su accumulatori di paraffina hanno aumentato la 
resa, in confronto del serbatoio d'acqua, degli impianti solari dal 28 % al 
48%. Questo corrisponde ad una rendita in più dell'impianto solare medio in 
Italia di circa 2.000 kWh/anno. Dimostra anche che accumulare, 
razionalizzare e distribuire il calore solare in modo tecnicamente piu' 
efficiente (paraffina), si raggiungono percentuali di copertura totale tra 
il 70 % e 80 %.        xxxxx realizza accumuli a cambiamento di fase di 
paraffina, la paraffina E.S.THERM 85, 90, 95, al contrario di altri PCM, 
resiste all'invecchiamento, mantenendo stabili i cicli di carica e scarica, 
non vi sono reazioni chimiche negative durante il funzionamento come 
accumulatore di energia, che nella fase di scambio del calore e con il 
serbatoio/bollitore. I cambiamenti di fase da solido a liquido e viceversa 
sono reazioni puramente fisiche. Le temperature di fusione possono essere 
adattate alle esigenze progettuali, 45° C per acqua calda sanitaria e 
riscaldamento, 65° - 90° per cicli produttivi. L'elaborato di paraffina 
usata da xxxxx rimane stabile fino a 200° non è infiammabile, non è tossica 
ed è approvata per uso alimentare.    Descrizione
SERBATOIO DI ACCUMULO 1.500 litri totali  di PARAFFINA orrisponde ad un 
Bollitore solare ad acqua di  3.000 - 15.000 litri   adatto per chi ha 
problemi di spazio o esigenze  di accumulare il calore in eccesso e/o 
accumulo stagionale,
(accumulare il calore durante le assenze e/o non utilizzo oppure accumulare 
con
termocucine, termostufe, termocamini e stufe a biomassa per utilizzarlo più 
avanti)
Descrizioni della tecnologia "accumulo con paraffina"MATERIALI A CAMBIAMENTO 
DI FASE PER L'ACCUMULO DI ENERGIA TERMICA  (PCM Phase Change Materials)
La scelta di utilizzare bollitori e tecnologie di accumulo con Paraffina è 
determinata dalle particolari proprietà di questo materiale a cambiamento di 
fase, infatti per lo stoccaggio di calore la paraffina pura o miscelata con 
alluminio, con grafite, sali e altre sostanze chimiche fa sì che la resa 
termica aumenti da 2 a 10 volte rispetto al potere di accumulo dell'acqua.
Un'altro vantaggio della paraffina è di avere una memoria inesauribile per 
decine di migliaia di cicli carica/scarica calore, necessita di uno spazio 
molto inferiore agli accumuli d'acqua, pertanto si presta bene per essere 
impiegata a fare accumuli lunghi o stagionali.
Non è necessario usare bollitori in pressione, ciò comporta la possibilità 
di utilizzare contenitori di diverso materiale e svariate forme, non è 
corrosiva ed inoltre è lubrificante, non necessita di manutenzione, 
l'isolamento termico del contenitore di paraffina può essere realizzato sul 
posto, il contenitore ha bassissima dispersione di calore perchè ha meno 
superfice esterna, inoltre la paraffina solidificandosi ha un grandissimo 
potere coibente, proteggendo il calore al proprio interno.
La paraffina è atossica viene usata anche nell'alimentazione e nei prodotti 
farma ceutici, non ha problemi di dispersione nell'ambiente o di 
inquinamento in generale, i paesi che già utilizzano ampiamente queste 
tecnologie sono la Germania, l'Austria, gli Stati Uniti e la Cina.