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Titolo: Baita troppo calda - prove effettuate

Ringrazio intanto chi ha seguito il post precedente.
RIASSUNTO
Siamo in una baita - al piano terra fa freddo, al primo piano fa troppo
caldo.
Dati si dispone di impianto fotovoltaico (DC 12V).
Ipotesi: usare una ventolina da PC per spingere l'aria calda al piano di
sotto - dislivello circa 3 mt.
Dubbi: sulla forza della ventolina - sulla quantitï¿œ d'aria spostata.
PROVE
Domenica ho effettuato questa prova: ho preso un tubo da scarico
idraulico di plastica di 3 mt; ho applicato la ventolina all'imboccatura
in alto; all'altra imboccatura ho posto un sacchetto della spesa di
plastica.
Accesa la ventolina, il sacchetto si ï¿œ gonfiato completamente in circa 4
secondi.
CALCOLI / DEDUZIONI
Facendo due calcoli: un piano della casa cuba 3x6x2 mt = 36 mc.
Il sacchetto di plastica quanto sarï¿œ grande? Diciamo che ch stanno 8
bottiglie di acqua da 1,5 lt = 12 lt.
Se non sbaglio 1 lt = 1 dm3 (decimetro cubo).
Quindi 1 borsa = 12 dm3.
Quindi per spostare tutta l'aria del piano servirebbero 3600 dm3 / 12
dm3 = 300 borse di plastica.
Se mi servono 4 sec per una borsa, in 300 x 4 sec = 1200 sec = 20 min
Quindi in 20 min scaldo il piano di sotto.
Se qualcuno mi ha seguito fin qui, ho fatto qualche cappella?
In caso contrario posso realizzare il tutto molto semplicemente.
RUMORE
Si sente un fastidioso ronzio, tipo volo del calabrone. La ventola in sï¿œ
ï¿œ silenziosa. Il rumore ï¿œ dato dall'effetto "strumento musicale a fiato"
ovvero ï¿œ come se suonassi un lungo corno delle alpi.
Dovrei quindi utilizzare un tubo senza pareti lisce ma non ho idea di
come realizzarlo.
Avete qualche idea?
Grazie
Gabriele

 Avete qualche idea?
IMHO la ventolina ï¿œ insufficiente come portata, cercare una ventola da 
radiatore?
Quanta corrente ti da il fotovoltaico?
ciao
-- 
GigiEsse "Rimasto" on Mandarinaduck (R1150GS).

 Se qualcuno mi ha seguito fin qui, ho fatto qualche cappella?
L'ultima, grossa come una casa:-)
Sono sicuro che non vuoi il risultato servito su un piatto d'argento ma che 
vuoi arrivare da solo a capire dove sei scivolato.
-- 
Fabbrogiovanni

> Quindi per spostare tutta l'aria del piano servirebbero 3600 dm3 / 12
36000

 ovvero ï¿œ come se suonassi un lungo corno delle alpi.
Dalla parte in cui vuoi il silenzio, puoi aggiungere una "S", cioï¿œ 4 
gomiti a 90 gradi, a mï¿œ di silenziatore. Questo perï¿œ abbasserï¿œ 
ulteriormente il giï¿œ basso rendimento di tutto l'accrocchio, temo...
Io continuo a pensare che un bel mulino sarebbe una buona soluzione. 
Anche perchï¿œ di solito in montagna si ha bisogno di migliorare il clima 
col buio: cioï¿œ quando il pannello solare non va. Senza contare la 
necessitï¿œ di tenerlo pulito da eventuali nevicate... Il mulino invece si 
puï¿œ pensarlo anche coperto... purchï¿œ il clima non sia eccessivamente 
rigido, tale da gelare tutto. Se hai abbastanza energia idrica, potresti 
anche pensare ad un sistema di riscaldamento 'antigelo' a funzionamento 
idroelettrico...

 Facendo due calcoli: un piano della casa cuba 3x6x2 mt = 36 mc.
Lei ha fatto questo ragionamento: ho 36 mc di aria calda e 36 mc di aria
fredda. Mescole le due e ho 72 mc di aria tiepida.
Giusto ? :-)
Sbagliato! :-/
Prima di prendere in considerazione l'ipotesi di scaldare l'aria sotto
usando l'aria sopra, forse e' meglio sedersi al tavolino prima ancora di
fare prove con tubi, ventole od altro.
A parte il fatto che dice "caldo" e "freddo" senza darci uno straccio di
temperatura, (e' diverso se il caldo e' 35 gradi ed il freddo 20 gradi o
 se il caldo e' sempre 35 gradi ed il freddo e' 10 gradi) proviamo a
fare alcune ipotesi e prendiamo 35 gradi e 15 gradi come le due temperature.
E' intuitivo che mescolare i due volumi d'aria ci darebbe una
temperatura finale di (35-15/2)+15 = 25 gradi ... se non ci fosse un
problema.
Ovvero, che cosa scalda e raffredda l'aria ? I muri.
Oggi non ho voglia di fare calcoli, percio' mi limitero' a fare
ragionamenti di massima.
L'esperienza mi insegna (ed insegna a chiunque e' abituato a fare un
ricambio d'aria per una diecina di minuti ogni giorno d'inverno) che una
volta chiuse le finestre, l'aria delle stanze ritorna ad una temperatura
confortevole nel giro di una decina di minuti, al massimo una ventina.
Data la simmetricita' dei processi di trasferimento termico, questo
significa d'altra parte, che se ho i muri freddi, una volta riempito il
volume di aria calda, nel giro di una decina di minuti, il volume d'aria
(se non ho fonti di calore di ADEGUATA potenza) si e' praticamente
raffreddata portandosi alla temperatura dei muri.
Percio' risulta evidente che scambiare l'aria dell'ambiente sottostante,
darebbe sollievo solo per una o poche decine di minuti, perche' i muri
raffreddano piu' velocemente l'aria calda di quanto si puo' trasferire
aria calda da sopra con una normale ventola.
Il motivo e' semplice: l'aria, a pressione ordinaria, ha una bassa
capacita' termica. Ci serve un fluido con una maggiore capacita'
termica, ed il migliore che possiamo scegliere e' proprio l'acqua.
Per essere piu' precisi, la capacita' termica dell'acqua, e' solo circa
4 volte piu' dell'aria a pari massa. Ma un volume d'acqua pesa molto di
piu' dell'aria a pressione atmosferica (circa mille volte di piu') ed il
risultato e' che l'acqua ha 4000 volte la capacita' termica dell'aria.
Per fare quello che lei vuole fare, il modo migliore sarebbe quello di
inserire delle serpentine nei muri ed usare una pompa di riciclo,
bastano alcune decine di watt.
A proposito, anche questo un'altro dato che non ci da'. Ci dice quanti
volt (12V) ma, mi scusi, non serve a nulla saperlo (esistono sia pompe
da 12V che da 230V o altro). Se lei acquista un'auto vorra sapere la
potenza del suo motore, non la temperatura di funzionamento. Mi spiego ?
:-)
Ripeto: la tensione di funzionamento di un impianto elettrico sta alla
temperatura di un motore a scoppio. E' solo una informazione tecnica,
utile o necessaria per la scelta di componenti "compatibili", ma non ci
dice nulla, assolutamente NULLA, sul consumo, sulla potenza, sulle
energie in gioco (a meno di non sapere altri dati integrativi che in
fondo servono solo a ricavere consumo, potenza ed energie).
Sogno il giorno in cui l'italiano medio (lei e' non e' peggio del 90%
:-) esca dalla scuola dell'obbligo sapendo che cosa significa "potenza"
ed "energia" in generale e non solo per i motori a scoppio (per i
patiti) :-)
Il maggiore vantaggio di riscaldare i muri del piano inferiore usando il
calore nei muri del piano superiore e' quello che il calore che
accumula, continuera' a riscaldare il piano inferiore per molte ore dopo
che il sole se ne' e' andato.
La domanda a questo punto e' ... quanta acqua ?
Proviamo a fare nuovamente un ragionamento di massima. Prendiamo come
riferimento una potenza termica di 4 kWt (l'equivalente di una stufetta
elettrica industriale, ben piu' della classica stufetta domestica).
4 kW significa l'apporto di 4 kJ ogni secondo, ovvero 4 * 60 = 240 kJ
ogni minuto. L'acqua ha una capacita' termica di 4 kJ per ogni chilo per
ogni grado di variazione di temperatura.
Per cominciare il ragionamento, supponiamo di far scorrere l'acqua cosi'
velocemente da dare ad essa il "tempo" di perdere solo un grado. Allora
ogni chilo di acqua che arriva fornisce solo 4 kJ, percio' ci servirebbe
un flusso di 1 kg di acqua al secondo (240 litri/minuto), per dare un
paragone, la pompa di circolazione di un impianto a radiatori per un
piccolo appartamento ha una portata intorno ai 500-600 litri/minuto con
una potenza di 30W. E se diamo il tempo all'acqua di "perdere" 5 gradi ?
Allora dividiamo la portata di questo valore, passando a 48 litri al
minuto (due etti al secondo).
Ricordo che se la sezione dei tubi e' adeguata, grosso modo (diversa
densita' a parte), l'unico lavoro che ha da fare la pompa e' vincere gli
attriti interni del circuito chiuso (infatti l'acqua pompata verso
l'alto viene aiutata "a salire" dal peso dell'acqua che scende giu').
Insomma, sfruttando l'energia radiante proveniente dal sole (suppongo
che sia quella a riscaldare il locale superiore), una piccola pompa
alimentata da un pannello fotovoltaico da 50W (se fosse da 100W,
potrebbe ricaricare una batteria che puo' fare funzionare la pompa per
alcune ore anche dopo che il sole se ne' e' andato), puo' riscaldare
efficacemente il locale inferiore.
L'inconveniente e' che ha dare fare un'impianto idraulico un po' piu'
complesso di semplicemente posare un tubo di plastica. Pero' un lavoro
fatto bene le da' un risultato serio, con un'efficace risultato con un
minimo consumo di energia elettrica.
Roberto