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Titolo: Quale accumulo preferire per il riscaldamento?

Ipotesi di abitazione con riscaldamento a PDC e con impianto
fotovoltaico sul tetto da 5kWhp.
PDC da 4kWh e COP=3,5
Per superare il ciclo notte/giorno del FV
si possono realizzare:
a) accumulo energia elettrica con batterie
b) accumulo energia termica  con acqua in serbatoio isolato
Una valutazione semplice costi/benefici ristretta al solo uso per
riscaldamento.

 ha scritto nel messaggio 
news:sufo4hdvlj05gat7d...@4ax.com...

Troppe variabili non note:
 
dimensioni dell'abitazione - monopiano o piů piani fuori terra
classe energetica della stessa
posizione geografica
numero di persone occupanti l'abitazione
orientamento del ftv
produzione teorica annua del ftv **
 
** esistono tabelle molto precise in merito, per cui basta chiedere i dati 
ad una qualunque azienda installatrice del ftv per conoscere questo dato.
-- 
Giampaolo Natali
giampaol...@alice.it
 
 

ad una qualunque azienda installatrice del ftv per conoscere questo dato.
Forse č quello che cerco, hai un riferimento, un link?

 Forse è quello che cerco, hai un riferimento, un link?
 
Sinceramente no, ma si trova sicuramente in rete. Più esattamente ho il 
grafico del mio impianto, proprio di 5 kW di picco, zona pianura bolognese 
orientamento pannelli  a 177° gradi.
 
I mesi più "rognosi":
 
Novembre 234 kWh
Dicembre  183 kWh
Gennaio    216 kWh
Febbraio   309kWh
 
Ma le medie dicono poco:
 
tre giorni di cielo nuvoloso = 4.5 kWh prodotti (gennaio 2022)
idem se nebbia abbastanza fitta
giornate di pioggia vedi sopra
neve = zero produzione fino a quando la neve sparisce dai pannelli.
 
Mio parere personale a spannometro:
 
se vuoi fare un impianto ftv per riscaldamento con PdC occorre un accumulo 
di almeno 10-15 kW
per avere una scorta di 4 giorni almeno
oppure se vuoi utilizzare anche un impianto solare termico il serbatoio 
dovrebbe essere di 500-1.000 litri almeno e due-tre pannelli solari sperando 
di avere molte giornate di sole :-).
Senza avere MAI la certezza che tu riesca ad eliminare il ricorso alla rete 
pubblica in determinate circostanze.
 
-- 
Giampaolo Natali
giampaol...@alice.it
 
 


 
"Most lithium-ion batteries are 95 percent efficient or more,
  compared to lead-acid batteries, meaning that 95 percent or
  more of the energy stored in a lithium-ion battery is actually
  able to be used. Lead-acid battery efficiency is closer to 80 percent."
 
In realta', per installazioni a terra, dove il peso e lo spazio
non e' un problema, cio' che interessa del litio sono due punti:
1) maggiore efficienza
2) minore manutenzione
In compenso la batteria al litio ha una vita limitata a 10 anni.
Una batteria al piombo per uso stazionario (quindi non quelle
usa e getta per uso consumer) dura decenni se sottoposta a
regolare manutenzione, ma quello e' lo svantaggio (la manutenzione).
Se la manutenzione e' pagata (chiamate un tecnico, come oggi
chiamate regolarmente il caldaista ...) il vantaggio della
maggiore durata puo' andare perso.
 
In ogni caso, non divaghiamo e prendiamo un valore sensato: 90%
 
T = E · 3,5 · 0,90 = E · 3,15
 
 
Efficienza ciclo accumulo termico
---------------------------------
 
Qui andrebbe fatto qualche ragionamento sul tipo di accumulo,
ovvero se di mera capacita' termica del materiale o includa un
cambiamento di fase. Ma semplifichiamo. Per approfondire
cercare "TES" sui motori di ricerca e PCM se si vuole il
cambiamento di fase (minore volume, minore massa e minori
perdite nel tempo). L'altro e' il cosidetto "calore sensibile".
 
Ci sarebbe anche la questione del tipo di pompa di calore,
perche' non dovrebbe essere un comune aria-aria (anche se
volendo potremo convogliare l'aria calda su uno scambiatore
per scaldare l'acqua).
 
In principio, l'accumulo termico ha una efficienza che tende al 100%,
ma con tale efficienza diventa sensibile la perdita che potremo
paragonare alla "autoscarica" della batteria. Cioe' il calore perso
per imperfetto isolamento termico. E questo dipende anche dal tempo
che trascorre. In un sistema economico, e dopo alcuni giorni,
si puo' perdere anche il 50% (in realta' non e' che sia perso, ma
rilasciato nell'ambiente interno prima del voluto). Un esempio di
accumulo termico "scadente" e' il bollitore elettrico ad accumulo.
E' esso ad avere una resa del 50% se usate l'acqua entro un paio
di giorni. Il fatto che si voglia un apporto almeno al doppio
della temperatura ambiente e' un fattore nella bassa efficienza.
 
Prendiamo l'acqua come sostanza per l'accumulo.
 
Anche il volume ha la sua incidenza. Se avete poca acqua, per
conservare una data quantita' di energia, dovete aumentare la
temperatura di immissione. Ma aumentare la temperatura di
immissione significa fare operare la pompa di calore a COP
decrescenti. Se aveta tanta acqua, potete accumulare la stessa
energia con un modesto incremento di temperature, salvaguardando
il COP ottimale. Il problema puo' essere evitato con un PCM
che abbia una data temperatura di passaggio di fase.
 
Quindi per trovare l'efficienza complessiva ci serve sapere
quanta energia si vuole accumulare quanta acqua si puo' accumulare
onde calcolare il COP effettivo della pompa di calore.
 
In quanto all'isolamento per gli impianti di accumulo professionali
(non come invece il bollitore elettrico che fa pena), oggi ci si
orienta su valori di 0,01 W/(m·h) a 90°C (si evita di portare
l'acqua a bollire. Ovviamente a 90°C una pompa di calore fa fatica
a tenere un COP di 3,5.
 
In questo caso sarebbe meglio catturare direttamente la radiazione
solare come calore ottenendo direttamente acqua a 90°C, senza
passare dal fotovoltaico.
 
In ogni caso, per ora guardiamo al solo accumulo termico, non a
come si ottiene. Per i bisogni di una abitazione media si parla
di 500 litri come punto di partenza (quindi mezza tonnellata
e non e' il caso di averlo al piano di un condominio, salvo non
sia stato progettualmente previsto).
 
Tutto quindi dipende dal COP della pompa di
calore aria-acqua. Questo COP non e' costante, come invece
piu' e' quello della pompa di calore aria-aria (ad una
data temperatura dell'aria), ma varia man mano che la
temperatura dell'acqua sale.
 
Ad esempio, se una macchina aria-acqua ha un COP nominale
di 4, il suo COP effettivo durante il funzionamento varia,
ipotizzando zero gradi dell'aria, al crescere della
temperatura dell'acqua, in questo modo:
 
T = 30°C ---> COP = 3,7
T = 35°C ---> COP = 3,4
T = 40°C ---> COP = 3,0
T = 50°C ---> COP = 2,4
T = 60°C ---> COP = 1,8
T = 70°C ---> COP = 1,2
 
Ma se il fotovoltaico e' in funzione, c'e' da sperare che
l'aria fuori sia anche a 10°C, in questo caso:
 
T = 30°C ---> COP = 4,8
T = 35°C ---> COP = 4,4
T = 40°C ---> COP = 3,8
T = 50°C ---> COP = 2,9
T = 60°C ---> COP = 2,1
T = 70°C ---> COP = 1,3
 
E poi ci sono le mezze stagioni, dove di giorno possiamo
avere facilmente 15°C, seppure di notte si scende a meno di
10°C.
 
T = 30°C ---> COP = 5,4
T = 35°C ---> COP = 4,8
T = 40°C ---> COP = 4,2
T = 50°C ---> COP = 3,2
T = 60°C ---> COP = 2,2
T = 70°C ---> COP = 1,4
 
Per arrivare agli ultimi giorni di riscaldamento, quando
di giorno si arriva anche a 20°C, ma di notte si batte
i denti senza riscaldamento:
 
T = 30°C ---> COP = 6,0
T = 35°C ---> COP = 5,4
T = 40°C ---> COP = 4,7
T = 50°C ---> COP = 3,6
T = 60°C ---> COP = 2,5
T = 70°C ---> COP = 1,5
 
Questi valori empirici ci danno anche un messaggio chiaro:
meglio non superare i 50°C, perche' poi il COP soffre troppo
e non trae neanche vantaggio significativo a maggiori
temperature esterne. Deciso questo, una macchina con un COP
nominale di 4,0 ha un COP medio (a zero °C esterni), nel
portare l'acqua da 30°C a 50°C di 3,125.
Se ci limitiamo a 40°C, il COP medio sale a 3,37.
 
Considerando una temperatura limitata a 40°C e un isolamento
di tipo avanzato ("professionale", cioe' non quello da
bollitori) si puo' puntare su una efficienza del 98% (ove
inteso, non tanto un 2% di calore perso, bensi' un 2% di
calore dato "quando non serve"). Quindi:
 
T = E · 3,37 · 0,98 = 3,30
 
Quindi l'accumulo termico, nelle condizioni date, e' un po'
piu' efficiente. Ma questi calcoli mancano di molte informazioni,
sono molto generici e manca di sapere quali sono le "costrizioni".


Non sono pratico di pompe di calore, ma se è solo per riscaldamento direi
che la scelta migliore è l'accumulo termico. Le batterie attualmente
costano, installate e con iva, circa 800 euro/kWh; l'accumulo termico non
lo so, ma immagino molto meno.
 
Questo considerando anche che, a seconda della produttività dell'impianto
fotovoltaico, in pieno inverno potresti avere molto poco da accumulare,
quindi non vale la pena spenderci molto.


A mio parere e' sempre un errore puntare ad un risultato
del 100%. Costoso e spesso con seri inconvenienti.
 
A parte il fatto che l'integrazione non e' detto che
debba provenire dalla rete pubblica. Ci si puo'
anche riscaldare con comode fonti alternative, come
le stufe ad alcool. Per un uso limitato non rovinano
il bilancio famigliare e non implicano costosi sistemi
paralleli. E poi ci sono le classiche bombole GPL con
stufe catalitiche. Mi ero posto il problema quando ho
chiuso il contatore del gas: e' se c'e' un blackout ?
Ma, a parte il fatto che neanche l'impianto di riscaldamento
a gas funziona senza elettricita', ho valutato che in caso
di emergenza ci sono varie soluzioni immediate per ovviare.
Senza avere bisogno del gas dalla rete del metano e senza
dipendere dall'impianto a combustione esistente (ovvero
canna fumaria, etc. ... ovviamente ho escluso la soluzione
"pellet" anche perche' la stufa costa una botta, oltre
all'ingombro in casa e per usarla solo pochi giorni all'anno
sarebbe stupido).
 
 
 

 e puoi fare a meno del solare termico
 
allora tanto vale gli consigli di fare un tetto in vetro cosě tutto il 
sole gli entra in casa :)

 e poi ci sono quelli non va bene perchè è egoismo...
 
aggiungo un'altra cosa: vendere l'energia all'enel è sconveniente 
economicamente (te la pagano poco), e tecnicamente la gestione 
dell'energia immessa in rete da parte dei gestori è complicata.
me lo ha detto un mio amico ingegnere elettrotecnico.
al limite fai la predisposizione per le batterie, e vedi in base a come 
vanno le cose se e quanto è conveniente.
non guarderei troppo i costi, per l'ecologia val bene spendere anche un 
po' rimettendoci.
tanto a questo risultato si arriverà ugualmente con i costi crescenti, 
che non oso pensare a dove arriveranno dell'energia

 su cui si è sempre storicamente puntato
 
cosa intendi con solare termico?
io ho conosciuto persone che lo avevano montato, un agriturismo in 
veneto, e non erano contenti.
avevano acqua sino a 70°C e per non spaccare tutto erano costretti a 
lasciare aperto il rubinetto sprecando acqua calda, ma era un sacco di 
tempo fa.
avevano i tubi riscaldanti sui tetti, ed era prima che inventassero 
quelli che si auto coprivano in caso di sole eccessivo indesiderato

 
https://tinyurl.com/yc7zz79e
 
 
In effetti la soluzione a resistenza è quella più economica e che ha meno
bisogno di manutenzione. Io sto facendo un pensierino a mettere un boiler
(da affiancare alla normale caldaia) per la sola acqua sanitaria proprio
con quel sistema che hai indicato.
 
Comunque, alla base di tutto ci deve essere un corposo impianto
fotovoltaico, soprattutto se si pensa al riscaldamento, altrimenti in pieno
inverno di energia da accumulare rischi di averne davvero poca.

 inverno di energia da accumulare rischi di averne davvero poca.
 
infatti di energia con un sistema a resistenza ne ottieni veramente 
poca.
soluzione adatta solo se non si puň fare altrimenti.
per esempio il mio boiler va a resistenza, e sono 1.2 kWh/giorno fissi 
che se ne vanno per la mia doccia ogni sera prima di andare a nanna.
con quell'1.2 kWh potrei non solo riscaldare l'acqua per la mia doccia, 
ma fare molto altro.
i calcoli li lascio fare a voi come esercizio, come dicevano spesso quei 
miei simpaticoni di prof :)

 è il sentito dire da tuo cugino?
 
minchia mi sembravi uno sveglio leggendoti qua e là.
te lo ha spiegato il Deboni nell'altro thread

 così imparo a discutere con un piccione
 
ascolta, se non ti fiti di me leggi da qualche altra parte, alla fine 
sono cavoli tuoi, io te l'ho detto, poi vedi te.
riscaldare con resistenze quando si hanno alternative è anti economico, 
e quindi anti ecologico