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

1. 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

2. Contenuti
L’impianto di AREA Science Park
Il sistema di monitoraggio
Analisi prestazioni
2Trieste, June 11, 2015

3. L’impianto di AREA Science Park
Il principio di funzionamento: chi se ne occupa?
3Udine, May 14, 2015
Q1
Building

4. 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

5. 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%

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

7. Il principio di funzionamento
7Trieste, June 11, 2015

8. 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)

9. Il sistema di monitoraggio
9Trieste, June 11, 2015

10. 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

11. 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

12. Il sistema di monitoraggio - Azienda
12Trieste, June 11, 2015

13. 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

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

16. 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

17. 17Trieste, June 11, 2015
Il principio di funzionamento: chi se ne occupa?
17Udine, May 14, 2015
Grazie per l’attenzione !