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Corso analisi progetti con energie puliteCorso analisi progetti con energie pulite
Foto: Conserval Engineering
Impianto industriale riscaldamento solare dell’aria, Quebec, Canada
Analisi di progetti per Analisi di progetti per riscaldamentoriscaldamentosolare dell’ariasolare dell’aria
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ObiettiviObiettivi
• Rivedere i principi degli impianti di Rivedere i principi degli impianti di
riscaldamento solare dell’aria (RSA)riscaldamento solare dell’aria (RSA)
• Illustrare le considerazioni chiave Illustrare le considerazioni chiave
per l’analisi di progetti di RSAper l’analisi di progetti di RSA
• Presentare il modello RETScreenPresentare il modello RETScreen® ®
per i progetti di RSAper i progetti di RSA
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• Ventilazione aria caldaVentilazione aria calda
• Aria calda di processoAria calda di processo
…ma anche…
Rivestimento resistente agli agenti atmosferici
Ridotte perdite di calore attraverso le pareti
Ridotta stratificazione
Migliore qualità dell’aria
Ridotti problemi di pressione negativa
Cosa fornisce un impianto di Cosa fornisce un impianto di RSA?RSA?
Foto: Arctic Energy Alliance
Foto: Enermodal Engineering
Scuola, Yellowknife, Canada
Collettore solare
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Funzionamento impianto RSAFunzionamento impianto RSA
1.1. L’assorbitore scuro e L’assorbitore scuro e perforato cattura l’energia perforato cattura l’energia solaresolare
2.2. Il ventilatore aspira l’aria dal Il ventilatore aspira l’aria dal collettore e del canopycollettore e del canopy
3.3. I controlli regolano la I controlli regolano la temperaturatemperatura
Serrande
Riscaldamento ausiliario
4.4. L’aria è distribuita nell’edificioL’aria è distribuita nell’edificio
5.5. La perdita di calore è La perdita di calore è recuperatarecuperata
6.6. DestratificazioneDestratificazione
7.7. Serranda by-pass estivoSerranda by-pass estivo
11
55
44
33
22
66
77CANALE DISTRIBUZIONE
INTERCAPEDINE ARIA
INTERCAPEDINE
D’ARIA
ASSORBITORE CALORE SOLARE
SPAZIO INTERNO A
PRESSIONE
NEGATIVA
IL PROFILATO ASSICURA IL
CONTROLLO DELLO STRATO
LIMITE DEL VENTO
VENTILATORE
L’ARIA ESTERNA SI RISCALDA
ATTRAVERSANDO L’ASSORBITORELE PERDITE DI CALORE
VENGONO BLOCCATE
DALL’ARIA IN ARRIVO
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Sistemi RSASistemi RSAresidenziali e commercialiresidenziali e commerciali
• Riscaldamento Riscaldamento standard per standard per integrazione se integrazione se richiestorichiesto
• Nessuna Nessuna destratificazionedestratificazione
• L’economizzatore L’economizzatore permette di usare permette di usare più aria esternapiù aria esterna
• Due tipi di sistemiDue tipi di sistemi Ventilazione dedicata (appartamenti e scuole)
Riscaldamento, raffreddamento e ventilazione con 10-20% di aria primaria (esterna)
• Il collettore del RSA viene collegato a ventilatori e Il collettore del RSA viene collegato a ventilatori e canalizzazioni standardcanalizzazioni standard
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Sistemi RSA industrialiSistemi RSA industriali
• Controllo Controllo temperatura: temperatura: miscelazione aria miscelazione aria esterna con quella esterna con quella ricircolata; aggiungere ricircolata; aggiungere riscaldamento se riscaldamento se necessarionecessario
• Destratificazione: Destratificazione: l’aria fredda si miscela l’aria fredda si miscela con l’aria l’aria calda con l’aria l’aria calda del soffitto e scendedel soffitto e scende
• Per ventilazione all’interno di stabilimenti, magazzini ecc.Per ventilazione all’interno di stabilimenti, magazzini ecc.
• Canale in tessuto forato per distribuzione aria a livello del Canale in tessuto forato per distribuzione aria a livello del
soffittosoffitto
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Sistemi RSA per calore di Sistemi RSA per calore di processoprocesso
• Collettore montato su qualsiasi superficie Collettore montato su qualsiasi superficie convenienteconveniente
• Uscita del collettore collegata alla Uscita del collettore collegata alla canalizzazione di processocanalizzazione di processo
• La temperatura può essere regolata La temperatura può essere regolata con con Riscaldamento convenzionale Serranda di bypass
• Essiccazione raccoltoEssiccazione raccolto necessita di basse temperature
per non rovinare il raccolto
• Preriscaldamento aria per processi Preriscaldamento aria per processi industrialiindustriali
Foto: Conserval Engineering
Area essiccazione té, Java ovest, Indonesia
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Risorsa solare / Risorsa solare / richiesta di riscaldamento ariarichiesta di riscaldamento aria
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Iqaluit, Canada, 64ºN
Mosca, Russia, 55ºN
Buffalo, USA, 43ºN
Lanzhou, Cina, 36ºN
0
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Giacarta, Indonesia, 6ºS
Ore
sola
ri d
i p
icco q
uoti
dia
ne s
ulla s
up
erfi
cie
del collett
ore
I mesi con la temperatura media < 10°C sono ombreggiati
Superfici verticali esposte a sud ad accezione di Giacarta (orizzontale)
Frazione del mese d’utilizzo
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Costi e risparmi dei sistemi Costi e risparmi dei sistemi RSARSA
Costi d’installazione:Costi d’installazione: Collettore: da $ 100 a $ 250/m2
Sistema ventilazione: da $ 0 a $ 100/m2
Totale: da $ 100 a $ 350/m2
meno il costo del rivestimento standard
Energia ricevuta:Energia ricevuta:
da 1 a 3 GJ/anno
$ 0 $ 20 $ 40 $ 60
$ 0,17/m3 $ 0,45/m3
$ 0.30/l $ 0,70/l
$ 0,05/kWh $ 0,12/kWhElettricità
Gasolio
GasRisparmio
annuo per 2 GJ di resa
1 m2 di collettore
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Considerazioni per il sistema Considerazioni per il sistema di riscaldamento solare di riscaldamento solare dell’ariadell’aria• Più economico in nuove costruzioni o in ristrutturazioniPiù economico in nuove costruzioni o in ristrutturazioni
Costi evitati del rivestimento Assicurarsi che il sistema di ventilazione esistente può essere collegato ad un
sistema di riscaldamento solare dell’aria.
• La maggior parte dei colori scuri hanno un assorbimento del 0,80-0,95La maggior parte dei colori scuri hanno un assorbimento del 0,80-0,95 Aspetti architettonici molto importanti
• Più economico in caso di Più economico in caso di elevata occupazioneelevata occupazione
• Può essere installato Può essere installato intorno alle finestre ed intorno alle finestre ed alle portealle porte
• Possono essere utilizzati Possono essere utilizzati i ventilatori e le i ventilatori e le canalizzazioni esistenticanalizzazioni esistenti
• Bassa manutenzione o Bassa manutenzione o inesistenteinesistente
Foto: NRCan
Componenti sistema riscaldamento solare dell’aria
Ventilatore d’estrazione
Serranda bypassestivo
Canalizzazione distribuzione aria
Piastra perforata assorbitore
Ventilatore
Serranda frontale
Serranda bypass aria ricirc.
Canopy
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Esempi: Canada e Stati UnitiEsempi: Canada e Stati Uniti
Sistemi di riscaldamento aria Sistemi di riscaldamento aria ventilazioneventilazione
• Qualità dell’aria migliorata con costi ridottiQualità dell’aria migliorata con costi ridotti
• Le dimensioni vanno da pochi mLe dimensioni vanno da pochi m22 a 10.000 m a 10.000 m22
• I canali devono essere installati vicino alla facciata sudI canali devono essere installati vicino alla facciata sud
• Ammortamento tipico da 2 a 5 anniAmmortamento tipico da 2 a 5 anni
• I sistemi industriali hanno di I sistemi industriali hanno di solitosolito
tempi di ammortamento più tempi di ammortamento più rapidirapidi
Foto: Conserval Engineering
Condominio, Ontario, Canada
Classe mobile, Ontario, Canada
Collettore marrone in edificioindustriale, Connecticut, USA
Foto: Conserval Engineering
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Esempio: IndonesiaEsempio: Indonesia
Sistema riscaldamento di Sistema riscaldamento di processoprocesso
• Normalmente sistemi a Normalmente sistemi a portata costante con portata costante con controlli molto semplicicontrolli molto semplici
• Usati per essiccazione Usati per essiccazione raccolti che sono coltivati raccolti che sono coltivati durante tutto l’annodurante tutto l’anno
• Miglio se la stagione con Miglio se la stagione con più insolazione coincide più insolazione coincide con la stagione del con la stagione del raccoltoraccolto
Foto: Conserval Engineering
Sito essiccazione té, Java ovest, Indonesia
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Modello RETScreenModello RETScreen®® per per progetti di riscaldamento progetti di riscaldamento solare dell’ariasolare dell’aria• Analisi globale di produzione energetica, costi gestionali Analisi globale di produzione energetica, costi gestionali
e riduzione emissioni di gas serrae riduzione emissioni di gas serra Ventilazione aria Riscaldamento di processo Recupero calore Destratificazione
• Solo 12 dati mensili del RETScreenSolo 12 dati mensili del RETScreen®® contro gli 8.760 dei modelli che contro gli 8.760 dei modelli che utilizzano simulazione orariautilizzano simulazione oraria
• Attualmente non comprende:Attualmente non comprende: Sistemi avanzati HRV Tecnologie non Solarwall®
Sistemi di ventilazione sbilanciati
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Vedi manuale elettronico
Analisi progetti con energie pulite:RETScreen® Ingegneria e casi
Analisi progetti riscaldamento solare dell’aria
RETScreenRETScreen®® Calcolo energia RSACalcolo energia RSA
Calcola energia solare
utilizzabile
Calcola efficienza collettore
Calcola aumento
temperatura e fattore uso
solare
Risparmio energia solare
ricevuta
Risparmio totale:
riscaldamento aria processo
Risparmio per calore
recuperato
Risparmio totale: riscaldamento aria
commerciale / residenziale
Risparmio per destratificazion
e
Risparmio totale:
riscaldamento edifici
industriali
Sistemi industriali: 3
iterazioni
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Esempio di convalida del Esempio di convalida del modello modello RETScreenRETScreen®® per progetti RSA per progetti RSA
RETScreen SWift Differenza
[kWh/m2/g] [kWh/m2/g]
1,23 1,21 2%1,64 1,79 -8%1,39 1,28 9%
1,40 1,64 -15%2,00 2,20 -9%2,03 1,93 5%
Industriale (Elev. Aumento temp.)Industriale (Elevata efficienza)Commerciale (Elevata efficienza)
Comparazione con SWiftTM
Toronto, Ontario, Canada
Winnipeg, Manitoba, Canada
Industriale (Elev. Aumento temp.)Industriale (Elevata efficienza)Commerciale (Elevata efficienza)
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ConclusioniConclusioni
• Il RSA fornisce riscaldamento aria di ventilazione e di processoIl RSA fornisce riscaldamento aria di ventilazione e di processo
• Tutti i luoghi del mondo hanno energia solare a disposizione Tutti i luoghi del mondo hanno energia solare a disposizione quando il riscaldamento dell’aria è richiestoquando il riscaldamento dell’aria è richiesto
• Il RSA può essere utilizzato come rivestimento resistente agli Il RSA può essere utilizzato come rivestimento resistente agli agenti atmosferici e può essere collegato ai sistemi di agenti atmosferici e può essere collegato ai sistemi di ventilazione tradizionaliventilazione tradizionali
• Per il RSA, il RETScreenPer il RSA, il RETScreen®® calcola calcola L’energia raccolta, l’efficienza e l’aumento di temperatura Recupero del calore perso attraverso le pareti Ridotte perdite di calore grazie alla destratificazione
• RETScreenRETScreen®® è uno strumento di calcolo su base mensile con è uno strumento di calcolo su base mensile con un’accuratezza di risultati simili a quella dei simulatori su base un’accuratezza di risultati simili a quella dei simulatori su base orariaoraria
• RETScreenRETScreen®® aiuta a ridurre i costi per studi di prefattibilità aiuta a ridurre i costi per studi di prefattibilità
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Domande?Domande?
Modulo per l’analisi di progetti di riscaldamento solare dell’ariaCorso internazionale RETScreen® per l’analisi i progetti con energie
pulite
www.retscreen.netwww.retscreen.netPer maggiori informazioni visitate il sito RETScreen:
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