1° caso : CALCOLO DI PANNELLI SOLARI TERMICI

Calcolo della superficie di collettori piani necessaria

al fabbisogno di acqua calda sanitaria

Dati di partenza:

  • Zona: Cosenza
  • 2 appartamenti con 8 persone
  • 30 litri/giorno per persona a 45° C
  • Totale litri/giorno necessari a 45° C = 240 litri/giorno
  • Temperatura ingresso pannelli solari: Ti = 40° C
  • Temperatura uscita pannelli solari: Tu = 52° C
  • Temperatura acqua = 16° C (dall’acquedotto)

Primo dimensionamento di massima (Aprile)

P media solare incidente = 500 W/m = Pi

T media esterna (valore medio mensile) = 14,4° C (UNI 10349)

D T = [Ti + Tu] / 2 – 14,4 = 32,6° C

Utilizzando il diagramma dell’efficienza del collettore in funzione di X

X = D T / Pi = (32,6/500) = 0,0652 si trova

il rendimento h % = 52 %

Considerando l’irraggiamento giornaliero totale, medio mensile, in Aprile pari a 5 kWh/ m (Cosenza latitudine » 40°), si ricava:

  • Energia /giorno m pannello = 5 x 0,52 = 2,6 kWh
  • KWh/giorno necessari: 240 lt/g (54° C – 16° C) = 9120 kcal/g = 9120 / 860 = = 10,6 kWh/g
  • m di collettore necessari = 10,6 /2,6 = 4,08 m

Calcolo con le tabelle Uni

Per il mese di Aprile a Cosenza dalla tab. 3 della Norma UNI 10349 si ricava L = b = 40° C

H = D + B ; D = 6,2 ; B = 15,6

E = B x Rb + D x Rd + H x Rr = Radiazione media mensile sulla superficie dei collettori inclinati = L = 40° a sud

Dalla tab. 2 Rb = 1,05 ( L= 40° C, M= Aprile)

Rd = [1+ cos b ]/2 = [1+ cos 40°]/2 = 0,883

Rr = r [1- cos b ]/2 = 0,2 [1- cos 40°]/2 = 0,023

r = coefficiente riflessione terreno

E = 15,6 x 1,05 + 6,2 x 0.883 + (15,6 + 6,2) x 0,023

E = 16,38 x 5,47 + 0,5 = 22,35 MJ/ m

Potenza del flusso solare giornaliero medio mensile incidente sul collettore

Pi = [22,35 x 1.000.000]/[6,53 x 3600] = 950,74 W/ m.

L’efficienza si ricava dal diagramma fornito dalla Ditta per il collettore in corrispondenza al valore delle ascisse X = D T / Pi = (32,6/950,74) = 0,034 cui corrisponde sul grafico dell’efficienza collettore trova h % = 0,62.

Esc = energia solare captata dal collettore in aprile per m di superficie.

Esc = [22,35 x 1.000.000] / [3600 x 1000] x 0,62 x 1 x 30 gg =

= Pi x h collettore x n giorni x a = 115,5 kWh/ mese x m.

Fabbisogno termico mensile = Ftm

Ftm = [litri/giorno] x r x Cp x D t x n giorni / 36 x 100.000

Ftm = 0,240 m x 1000 (kg/ m) x 4186 (J/ kg °C) x 32,6 x 30 gg

Ftm = 273 kWh/mese

S collettori = Ftm / Esc = 273 /115,5 = 2,36 m.

2° caso :calcolo di pannelli solari termici


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