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Un GRANDE-IMPIANTO
SOLARE da Primo Premio!
MIGLIOR PROGETTO PER L‘EFFICIENZA ENERGETICA EDIZIONE 2015*
CONCORSO FOIV PER L’EFFICIENZA ENERGETICA
Con un incredibile campo solare da 75 collettori ECLIPSE
per 99,75 m2 di superficie e circa 200 kWh giornalieri PLEION
conquista un premio prestigioso.
Isola della Scala- VR
Il Concorso
PLEION ha messo a punto un impianto solare
termico composto da due campi solari da 50 e
da 25 collettori sottovuoto ECLIPSE, per la produzione di calore di processo, in particolare per
mantenere caldo il circuito di acqua tecnica necessario per mantenere in temperatura più piastre metalliche utilizzate per lo stampaggio dei
poliuretani.
Il Concorso Nazionale per i migliori progetti di efficienza energetica, indetto da FOIV
con il patrocinio del CNI, Regione Veneto,
ACCREDIA, CNA, GSE, ENEA, Confindustria
Si Veneto, ANCE Veneto, Edizioni Ambiente, MAIA, Studio legale Macchi di Cellere
Gangemi, Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Padova e il Comune di Padova ha premiato 7 progetti,
suddivisi per le seguenti 6 categorie,
PLEION è stata premiata per la categoria:
Visto che i 2 impianti da 50 e 25 servono diversi
blocchi di produzione abbiamo considerato ovviamente l’impianto più grande.
L’impianto più grande risulta essere composto
da 50 collettori sottovuoto da 14 tubi ciascuno
dotati di tre attacchi e 3 tubazioni interne che
permettono di realizzare il bilanciamento naturale di tutti i collettori installati nella stessa fila. Il
bilanciamento permette di ottenere stesse temperature e quindi massima efficienza energetica
dell’impianto.
L’impianto di distribuzione dell’azienda risulta
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* Progetto innovativo presentato da
qualsiasi soggetto, senza nessun vincolo
di appartenenza territoriale o professionale - SOLUZIONE CON SOLARE TERMICO
NELLE INDUSTRIE DI PROCESSO.
essere inattivo il fine settimana “sabato/domenica” , 15 giorni estivi e durante le festività.
In tali giorni e in presenza di irraggiamento un
impianto solare tradizionale andrà a riscaldare
l’acqua contenuta nell’accumulo fino al raggiungimento della massima temperatura ammissibile per l’acqua “T accumulo = 80°C”, al di sopra
della quale la centralina elettronica del sistema
andrà a bloccare la pompa di circolazione dando
la possibilità al liquido glicolato contenuto nei
collettori di raggiungere elevate temperature e
pressioni, tali da poter azionare le valvole di sicurezza del circuito con svuotamento del circuito e
riduzione di pressione nel circuito.
Per evitare che ciò accada negli impianti di grandi dimensioni si prevedono sistemi di dissipazione del calore, in grado di ridurre e evitare il blocco dell’impianto al raggiungimento di alte
temperature.
Nel caso dell’impianto proposto si è previsto l’utilizzo di un innovativo sistema intergrato di
oscuramento dell’assorbitore solare, in grado di
“spegnere” l’impianto nel momento in cui non
sia necessaria la fornitura di energia o come accennato sopra al raggiungimento di temperature limite lato accumulo e campo solare.
Questa soluzione risulta vantaggiosa perché:
NOVEMBRE 2015
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Il rivoluzionario collettore solare
con PLEION ECLIPSE COVER SYSTEM.
- garantisce la massima efficienza energetica dell’intero sistema solare “assorbimento
dei componenti ausiliari presenti o che
sarebbero stati necessari nel sistema solare
tradizionale e quindi dissipatori”
NO
VI
TÀ
La centrale termica dell’impianto
M
ON
DI
AL
E
Un collettore
veramente
intelligente!
- è in grado di rendersi controllabile per
mezzo di regolazioni manuali
o automatiche
- protegge tutti i componenti idraulici e di
tenuta presenti nel circuito solare riducendo
i costi variabili del sistema
Patent Pending
DIMENSIONAMENTO
DELL’IMPIANTO
Lo scambio di energia dell’impianto solare avviene per mezzo di uno scambiatore solare a
piastre posto tra il campo solare e l’accumulo,
con pompa solare posta nel circuito primario e
pompa di caricamento nel circuito secondario
Collettore solare
sottovuoto 14 tubi.
ECLIPSE è prima di tutto un pannello solare sottovuoto ( X-AIR14 tubi) ad alte prestazioni di straordinaria qualità prodotto in Italia da PLEION.
Il pannello è dotato di sistema con 3° tubo integrato nella testata che oltre a garantire un risultato estetico impeccabile sul tetto assicura un aumento delle
prestazioni del 15% quando più collettori vengono collegati in parallelo (rispetto al collegamento in
serie dei collettori standard).
Quando questa temperatura diventa “pericolosa”
per l’impianto, il sistema in pochi secondi muove le
parabole in posizione di chiusura mantenendo l’impianto in sicurezza, una volta che la temperatura si è
“normalizzata” il sistema apre le parabole permettendo di nuovo al collettore di ricevere calore dal
sole.
La modalità “manuale / vacanze” permette invece
un controllo della chiusura dell’impianto in base alle
proprie esigenze.
Efficienza verificata
presso l’Università
la Sapienza di Roma.
Comodissimo quando non si deve utilizzare l’impianto per lunghi periodi oppure anche come sistema
“antigrandine”, non si dovrà più come si faceva fino a
ieri svuotare l’impianto oppure recarsi sul tetto per
“coprire” con suluzioni di fortuna i collettori.
Queste performances sono state verificate
presso il prestigioso CENTRO INTERUNIVERSITARIO DI RICERCA PER LO SVILUPPO SOSTENIBILE CIRPS dell’Università la Sapienza di Roma.
Protezione totale
in soli 2,5 secondi.
Il collettore è stato testato presso i laboratori Fraunhofer e si fregiano del Solar Keymark.
Tutto avviene in 2,5 secondi semplicemente con la
pressione di un pulsante dall’interno dell’abitazione.
LE FUNZIONI PRINCIPALI.
La tecnologia “ECLIPSE – Smart Cover System” è
composta da un sistema di oscuramento integrato a
parabole rotanti controllate da un motore elettrico
ad alte prestazioni e da un sofisticato controller intelligente posizionato all’interno dell’abitazione.
La centrale termica dell’impianto
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In modalità “automatica” le parabole vengono chiuse o aperte automaticamente in base alla temperatura
data dall’irraggiamento solare.
Per qualsiasi informazione
aggiuntiva visita il sito
www.pleion.it/ECLIPSE
oppure contattaci allo
+39 0442.320295
NOVEMBRE 2015
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lato accumulo.
Il campo solare risulta suddiviso in 2 stringhe da
25 pannelli collegate in parallelo mentre ciascuna stringa e composta da 5 file da 5 pannelli
collegate in parallelo. In ciascuna stringa sono
state installate più sonde di temperatura necessarie per verificare il corretto bilanciamento del
sistema in fase di avviamento e durante il funzionamento del sistema.
L’impianto di processo richiede una potenza media di 60 kW (portata 13 m³/h e differenziale di
temperatura pari a circa 4°C), mentre l’impianto
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UBICAZIONE DELL’IMPIANTO
Isola Della Scala
Longitudine: Latitudine:
Altitudine: 11,008°
45,269°
25 m
solare nelle condizioni nominali di irraggiamento 1.000 W/m² e rendimento di picco del pannello è in grado di scambiare 50 kW. Nelle condizioni operative del circuito solare (temperatura
media del campo solare e aria esterna) e irraggiamento 600 W/m² la potenza integrata la dal
campo solare.
Nella simulazione energetica si evince l’energia
prodotta dal campo solare (Qsol) e la frazione
solare di copertura “annuale del campo solare”
(SFn%).
Dalle nostre ipotesi il campo solare è in grado di
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Vista del campo solare principale
garantire una copertura media annuale del 20%
circa, con produzione annuale di energia di circa
35.000 kWh che riferiti alla superficie installata
corrispondono a una resa energetica di 525
kWh/m² circa. Tale energia tiene conto del non
utilizzo dell’impianto nei giorni di inutilizzo
dell’impianto e quindi rappresenta l’energia utile fornita al processo.
Si consideri che la % solare risulta essere il risultato del rendimento termico del ciclo dato dall’energia solare rispetto la totale energia fornita dal
sistema “solare+caldaia”, tenendo così conto
anche delle perdite di trasferimento del sistema.
L’impianto è stato avviato il mese di settembre “2015” ed è dotato di un sistema di contabilizzazione dell’energia fornita dai collettori allo scambiatore di calore.
Dall’analisi dei dati registrati è emersa una resa
media giornaliera utile “nel mese di settembre”
di circa 2 kWh/m² di superficie di apertura, che
riferita alla totale superficie del campo solare
pari a 66,5 m² corrisponde a 133 kWh giornalieri totali forniti allo scambiatore.
Nel mese di settembre l’impianto solare ha fornito circa 2925 kWh utili in ingresso allo
scambiatore. Risulta interessante il confronto
tra il valore misurato del sistema e quello ottenuto dalle simulazioni energetiche effettuate durante la progettazione del sistema.
In particolare dalla simulazione energetica l’energia prevista in uscita dal campo solare “sul
tetto” nel mese di settembre risulta essere di
3275 kWh, che con il 10% di perdite lungo la tubazione di collegamento dal tetto alla centrale
termica (10% - 2950 kWh) risulta essere in linea
con l’energia misurata.
Il rendimento del collettore nel mese di settembre risulta essere pari a circa il 45-50% con riferimento alla radiazione solare globale giornaliera
media mensile sulla superficie inclinata dei pannelli.
PROSPETTO DEL SISTEMA (VALORI ANNUI)
• Consumo totale di energia elettrica
e/o combustibile del sistema [Etot]
• Consumo d’energia totale [Quse]
• Efficienza del sistema [(Quse+Einv) / (Eaux+Epar)]
• Richiesta di consumo
169.924 kWh
176.789,7 kWh
1,04
Fabbisogno energetico coperto
PROSPETTO SOLARE TERMICO
• Superficie collettori
• Frazione solare totale
• Resa campo collettori totale
• Resa campo collettori per superficie lorda
• Resa campo collettori per superficie apertura dei moduli • Massimo risparmio di combustibile
• Massimo risparmio di energia
• Massima riduzione di emissioni di CO2
138,5 m²
19,6%
35.020,4 kWh
252,9 kWh/m²/Anno
526,6 kWh/m²/Anno
3.705,9 m³(gas): [Metano H]
38.911,5 kWh
9.011,4 kg
Particolare dei collettori
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NOVEMBRE 2015
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PROSPETTO COMPONENTI (VALORI ANNUI)
CALDAIA
Potenza
Efficienza totale
Energia dal/al sistema [Qaux]
Consumo di energia elettrica e di combustibile [Eaux]
Consumo di combustibile della caldaia [Baux]
Risparmio energetico solare termico
Risparmio CO2 solare termico
Risparmio di combustibile solare termico
COLLETTORE
Fonte dei dati
Numero collettori
File parallele
Superficie totale
Superficie apertura totale
Superficie assorbitore totale
Inclinazione (orizz.=0°, vert.=90°)
Orientamento (E=+90°, S=0°, O=-90°)
Resa campo collettori [Qsol]
Irradiazione su piano collettori [Esol]
Efficienza del collettore [Qsol / Esol]
Irradiazione diretta considerando IAM
Irradiazione diffusa considerando IAM
ASSORBITORE/FONTE D’ENERGIA SCARICAMENTO
Potenza
Temperatura d’ingresso
Temperatura dell’uscita
Portata nominale
Energia dal/al sistema [Quse]
BOLLITORE
Volume
Altezza
Materiale
Isolamento termico
Spessore isolamento
Perdite termiche
Perdite ai raccordi
POMPA CIRCUITO SOLARE
Perdita di pressione circuito
Portata
Consumo di energia elettrica e di combustibile [Epar]
POMPA 3
Perdita di pressione circuito
Portata
Consumo di energia elettrica e di combustibile [Epar]
POMPA 7
Perdita di pressione circuito
Portata
Consumo di energia elettrica e di combustibile [Epar]
SCAMBIATORE DI CALORE ESTERNO CIRCUITO SOLARE GIGANTE
Capacità di trasmissione
CIRCUITO
Miscele di liquidi
Concentrazione del liquido
Volume del circuito
Pressione in alto
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A GAS 150KW
kW
%
kWh
kWh
m³(gas)
kWh
kg
m³(gas)
ECLIPSE
m²
m²
m²
°
°
kWh
kWh
%
kWh
kWh
SENKE
W
°C
°C
l/h
kWh
600L PUFFER
l
m
mm
kWh
kWh
ECO GRANDE
bar
l/h
kWh
Wilo-TOP-ED 40/1-10
bar
l/h
kWh
Wilo-TOP-ED 40/1-10
bar
l/h
kWh
W/K
Circuito solare
%
l
bar
150
85,8
143.739,1
167.440,3
15.946,7
38.911,5
9.011,4
3.705,9
u135454
50
10
138,5
66,5
57,25
30
0
35.020,4
97.813,2
35,8
53.061,1
44.937,1
-60.000
55
51
12.822
176.789,7
600
1,7
Acciaio
PU rigido
80
1.106,6
204,8
0,309
3.990
125
1,256
12.821,7
2.353,7
0,553
7.000
5
30.000
Miscela propilenica
45
199,7
20
NOVEMBRE 2015