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Solar Cooling: sistemi di monitoraggio e valutazione delle prestazioni degli impianti, Rodolfo Taccani, Università di Trieste

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AREA Science Park
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Innovazione sostenibile per il condizionamento ambientale di edifici pubblici e privati, 11 giugno 2015, AREA Science Park

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Trieste , 11 giugno 2015 Solar cooling: sistemi di monitoraggio e valutazione delle prestazioni degli impianti Rodolfo Taccani Dipartimento di Ingegneria ed Architettura Università di Trieste
Contenuti L’impianto di AREA Science Park Il sistema di monitoraggio Analisi prestazioni 2Trieste, June 11, 2015
L’impianto di AREA Science Park Il principio di funzionamento: chi se ne occupa? 3Udine, May 14, 2015 Q1 Building
L’impianto di AREA Science Park Collettori solari Tipo di collettori Fluido termovettore Collettori a tubi evacuati modello Thermics 10 DTH-CPC acqua – glicole Dimensioni Dati tecnici Lunghezza totale Larghezza totale Superficie totale Superficie dell’apertura Superficie assorbitore Peso a vuoto 1,965 m 1,132 m 2,224 m² 1,962 m² 2,559 m² 49 kg Portata minima Portata nominale Portata massima Liquido contenuto Max press. Temp. di stag. Peak Power 60 l/h 120 l/h 180 l/h 2,4 l 6 bar 182 °C 1282 W Tipo di montaggio montaggio con sostegno su tetto piano Numero collettori installati 5 file parallele con 5 pannelli ciascuna (tot 25) Distanza tra ogni fila di collettori 1,80 m Orientazione Sud Azimuth (riferito all’orientazione) S 0 ° Tilt 36 ° Superficie totale (riferita alla superficie dell’apertura) 49 m² Potenza termica totale picco @ 1000 W/ m² di irraggiamento 32 kW Potenza per collettore (riferita alla superficie dell’apertura) 653,4 W/ m² 4Trieste, June 11, 2015
L’impianto di AREA Science Park 5Trieste, June 11, 2015 Chiller Tipo Ciclo ad adsorbimento Thermics SHC 18 Dati tecnici Range temp acqua calda Range temp acqua di raff. Range temp. acqua fredda Potenza frigorifera COP teorico WxDxH 75 - 100 °C 20 – 47 °C 9 – 25 °C 18 kW Max 0,55 750 x 1100 x 1370 mm Specifiche a condizioni nominali (con acqua) Circuito freddo Circuito di dissipazione Circuito caldo COP 0,52 Valori di progetto 18 kW 52,6 kW 34,6 kW Temperature – ingresso chiller (IN) 18 °C 27 °C 85 °C Temperature – uscita chiller (OUT) 14 °C 34 °C 76 °C Portata volumetrica 3900 l/h 6000 l/h 3600 l/h Prevalenza est.disp. 400 mbar 400 mbar 300 mbar Altri componenti Accumulo acqua calda Accumulo acqua fredda Fluido collettori 2000 l 1000 l acqua 60% - glicole 40%
Il bilancio energetico 6Trieste, June 11, 2015 [Elaborato da Sortech] 18 kW batteria fredda 34.6 kW solare termico 52.6 kW al dissipatore
Il principio di funzionamento 7Trieste, June 11, 2015
Il sistema di monitoraggio 8Trieste, June 11, 2015 & misura potenza elettrica assorbita & misura dati ambientali locali climatizzati Batterie fredde UTA (circuito LT chiller) Batterie calde UTA, (circuito MT chller) & piranometro + dati meteo Mis. Pot. su circuito LT (Z5) Mis. Pot. su circuito HT (Z3) Mis. Pot. su circuito solare (Z1) Mis. Pot. su circuito MT (Z4) Solare termico (circuito HT chller)
Il sistema di monitoraggio 9Trieste, June 11, 2015
Il sistema di monitoraggio Strumenti di misura Temperatura PT100 Classe A ±0,15 °C Uscita 4-20 mA Portata Misuratori magnetici errore max in condizioni nominali ± 2% Uscita 4-20 mA 10Trieste, June 11, 2015
Il sistema di monitoraggio - Ricerca 11Trieste, June 11, 2015 Tipo segnale Irraggiamento solare Piranometro (PR) 4-20 mA Potenza termica circuito HT Temperatura IN (T1) 4-20 mA Temperatura OUT (T2) 4-20 mA Portata (M1) 4-20 mA Potenza termica Circuito LT Temperatura IN (T3) 4-20 mA Temperatura OUT (T4) 4-20 mA Portata (M2) 4-20 mA Potenza termica circuito MT Temperatura IN (T5) 4-20 mA Temperatura OUT (T6) 4-20 mA Portata (M3) 4-20 mA Potenza termica circuito primario Temperatura IN (T7) 4-20 mA Temperatura IN (T8) 4-20 mA Portata (M4) 4-20 mA Potenza elettrica Acquisita con il sistema Energyteam Dati meteo Acquisiti con il sistema DAQ CTB 13 segnali 4-20 mA
Il sistema di monitoraggio - Azienda 12Trieste, June 11, 2015
Dati raccolti 13Trieste, June 11, 2015 0 2 4 6 8 10 12 14 16 1 62 123 184 245 306 367 428 489 550 611 672 733 794 855 916 977 1038 1099 1160 1221 1282 1343 1404 1465 1526 1587 1648 1709 1770 1831 1892 1953 2014 2075 2136 2197 2258 2319 2380 2441 2502 2563 2624 2685 2746 2807 2868 2929 2990 3051 3112 3173 3234 3295 3356 3417 3478 3539 kW Secondi Potenza termica pannelli
Elaborazione dati 14Trieste, June 11, 2015 0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 350,000 400,000 450,000 500,000 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 1010101011111111121212121313131314141414151515151616161617171717181818181919191920202020212121212222222223232323 Energia(kJ) Tempo (h) Energia termica ingresso chiller Energia termica dissipata Energia batteria fredda Valori utili per il calcolo del COP
Rilevazione problemi 15Trieste, June 11, 2015 0 1 2 3 4 5 6 7 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 1010101011111111121212121313131314141414151515151616161617171717181818181919191920202020212121212222222223232323 Portata(m3/h) Tempo (h) Z3 HT flow rate Z4 MT flow rate Z5 LT flow rate Funzionamento notturno? Ore 0.00 Ore 7.00
Prospettive Utilizzo di cicli rankine a fluidi organici alimentati a solare termico per la produzione combinata di elettrità, calore e freddo Trieste, June 11, 2015 Ciclo rankine a fluido organico Chiller ad/assorbimento Calore a bassa temperatura Calore a bassa temperatura Elettricità
17Trieste, June 11, 2015 Il principio di funzionamento: chi se ne occupa? 17Udine, May 14, 2015 Grazie per l’attenzione !

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  • 6. Il bilancio energetico 6Trieste, June 11, 2015 [Elaborato da Sortech] 18 kW batteria fredda 34.6 kW solare termico 52.6 kW al dissipatore
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  • 14. Elaborazione dati 14Trieste, June 11, 2015 0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 350,000 400,000 450,000 500,000 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 1010101011111111121212121313131314141414151515151616161617171717181818181919191920202020212121212222222223232323 Energia(kJ) Tempo (h) Energia termica ingresso chiller Energia termica dissipata Energia batteria fredda Valori utili per il calcolo del COP
  • 15. Rilevazione problemi 15Trieste, June 11, 2015 0 1 2 3 4 5 6 7 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 30 0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 1010101011111111121212121313131314141414151515151616161617171717181818181919191920202020212121212222222223232323 Portata(m3/h) Tempo (h) Z3 HT flow rate Z4 MT flow rate Z5 LT flow rate Funzionamento notturno? Ore 0.00 Ore 7.00
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