Applicazioni del solar cooling Autori:Mario Motta SUPSI Scuola Universitaria Professionale della...

Applicazioni del solar cooling

Autori: Mario Motta

SUPSIScuola Universitaria Professionaledella Svizzera Italiana

DipartimentoAmbienteCostruzioni eDesign

Istituto diSostenibilitàApplicata all’AmbienteCostruito

Solar cooling: modulo 4 _ lezione 3

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UNIVERSITÀDELLASVIZZERAITALIANA

ACCADEMIA DIARCHITETTURA

Indice





2



Tecnologie utilizzate

Impianti dimostrativi

Solar Cooling Plant’s installed stock





3



Solar cooling plant‘s installed stockSources: Task 38 IEA SHCP

Impianti dimostrativi: circa 97 impianti in Europa censiti a fine 2007, si stima circa 150 ad oggi. Mondo: 250 unità stimate.

69.2% assorbimento, 9.6% adsorbimento, 21.1% „desiccant cooling“ (solido)

Area collettori media per capacità frigorifera:

3 m2/kWfr per macchine frigorifere ad

acqua

10 m2 per 1000 m3/h per macchine DEC

Solo applicazioni di climatizzazione stiva (condizionamento dell’aria), no refrigerazione

137

8

36

2 4 1 23

31

1

6

Armenia

Austria

China

France

Germany

Greece

Israël

Italy

Kosovo

Netherlands

Portugal

Spain

Turkey






4



0%

20%

40%

60%

80%

100%

Flat Plate Evacuated Tube CPC Air

Collector vs Heat driven technologies

DEC

Adsorption

Absorption






5



0%

20%

40%

60%

80%

100%

Absorption Adsorption DEC

Technology vs. Countries

Spain

Portugal

Netherlands

Kosovo

Italy

Israël

Greece

Germany

France

China

Austria

Armenia






6



58.8%

11.8%

23.5%

4.4%

57.9%

26.3%

14.1%

1.5%

57.8%

32.7%

8.7%

0.6%

0.0% 10.0% 20.0% 30.0% 40.0% 50.0% 60.0% 70.0%

absorption

adsorption

desiccant, rotor

desiccant, liquid

collector area

cooling capacity

number of systems

Aree collettori





7



2.85

3.49

1.56

1.08

4.29

2.83

0

1

2

3

4

5

AbKM

AdKM

SGK, Rot

or

SGK, flü

ssig

sons

tige

alle

m2/k

W

Sarantis – condizionamento dell’aria industria cosmetici





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Grecia - Sarantis

Gruppo produce, importa e commercializza: cosmetici, prodotti per la casa, detergenti, deodoranti, cibo per cani e altro.

Sito: Inofita Viotias (appr. 50 km nord-est di Atene)

Edifici produzione 10.000 m2 e 15.000 m2 deposito. Calcestruzzo e strutture a secco.

Condizionamento dell‘edificio di produzione di un‘ industria di cosmetici.

Carichi stimati: 1.200 MWh riscaldamento e 740 MWh climatizzazione estiva

Solar air-conditioning: industria di cosmetici





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Attualmente il più grande impianto al mondo

Campo collettori piani: 2700 m2 , 1890 kWth

2 macchine ad adsorbimento 350 kW potenza frigorifera ognuna

TH (Temp. di alimentazione) =60-90°C,

3 macchine a compressione 350 kW

Diretto collegamento Campo collettori – utenza (inverno). Volano termico ridotte dimensioni (estate).

Fluido termovettore: assenza glicole

Sarantis – industria cosmetici





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Condizionamento dell’aria

Riduzione del fabbisogno e vantaggi economici





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Peculiarità : strategia di controllo orientata alla riduzione della richiesta di potenza elettrica.

Vantaggio economico dovuto a quantificazione energia risparmiata e riduzione della tariffa per la potenza impegnata

Frazione solare=52%, producibilità specifica del campo elevata

Costo investimento: 1.408.657€

Cofinanziamento nazionale 50%

Stimato che i risparmi siano di circa 160.000 €/a per riduzione bolletta elettrica e mancato acquisto diesel

Collettori solari28%

Controllo e monitoraggio

5%

Istallazione20%

Caldaie10%Chiller a compressione

12%

Macchine ad assorbimento

20%

Struttura di supporto collettori

5%

Clinica universitaria di Friburgo





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sito: Friburgo (Germania)

Edifici: clinica universtaria di Friburgo, area degenze e laboratori

Collettori tubi evacuati 170 m2

1 Macchine ad adsorbimento (potenza frigorifera 70 kW)

Backup Elettrico: 30 kW

Torre evaporativa 220kW

Condizionamento dell’aria

Clinica universitaria Friburgo





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Schema idraulico e sistema di monitoraggio

Raffrescamento cantina vinicola





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Collettori tubi evacuati: 130 m2

Macchina ad assorbimento da 52 kW

no sistema back-up

Raffrescamento cantina d’invecchiamento (circa 3 milioni di bottiglie) con 3 Unità trattamento aria da (25.000 m3/h air flow)

sito: Banyuls (sud Francia)

Uno dei sistemi piu’ vecchi; in funzione da piu’ di 13 anni senza problemi

“solar autonomous” e no serbatoio solare

==> “volano termico” sul carico

Condizionamento dell’aria - edificio amministrativo





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Installazione Solid (AT)

sito: Pristina (Kosovo)

Edificio uffici della European Agency for Recostruction

Collettori piani 227 m2

2 Macchine ad assorbimento a singolo effetto (potenza frigorifera 35 kW, prod. Yazaki)

Backup Elettrico: 30 kW

Torre evaporativa 220kW

Il sistema è monitorato, i risultati mostrano prestazioni interessanti

Condizionamento sala seminari





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Collettori solari ad ariacome unica fonte di calore: 100 m2

Sistema DEC (10.200 m3/h) con rotore al gel silicato

no sistema back-up

Condizionamento sala seminari (piccola sala riunioni) presso l’edificio della camera di commercio di Friburgo/ Germania

Sistema solare semplificato e semplice integrazione con l’impianto di condizionamento

no back-up, no serbatoio

Schema promettente per edifici con alta correlazione tra carichi di condizionamento e radiazione solare

Funzionamento invernale





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Funzionamento estivo





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0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Uhrzeit

Tem

pera

tur, °C

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Ein

stra

hlu

ng, W

/m2

Zuluft

Aussenluft

Raumluft

Regenerationsluft

Einstrahlung

Mandata

Ambiente

Interna

Rigenerazione

Radiazione

ora

Rad

iazi

one

IHK Freiburg





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Dati misurati il 15 Agosto 2001

Sistema DEC per una biblioteca





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Sito: Mataro/Spagna

Utente: Biblioteca pubblica

Tipologia: Sistema DEC (12000 m3/h) con 105 m2 collettori ad aria e pre-riscaldamento attraverso facciata fotovoltaica

Utilizzo: Climatizzazione centro audiovisivi (2.120 m3)

Condizionamento dell’aria in un hotel





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collettori PTC producono calore a 180°C (TH): 180 m2 aperture area

Macchine ad assorbimento a doppio effetto (potenza frigorifera 116 kW, 4 bar vapor saturo; COP > 1.2)

Condizionamento hotel e fornitura vapore alla lavanderia dell’albergo

back-up con boiler LPG a vapore

sito: Dalaman (Turchia)

Primo sistema con macchina a doppio effetto

Alta efficienza di conversione

Sistema interessante per siti con alta radiazione solare

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