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In quanto tempo disperdo l'energia accumulata in un accumulo
ellebi83
#1 Inviato : mercoledì 16 ottobre 2019 11:25:51
Grado: Classe F

Iscritto: 11/10/2017
Messaggi: 43
Ciao a tutti, vorrei sottoporvi questo problema sperando qualcuno mi aiuti.
Ho un'accumulo inerziale da 300l alla temperatura di 55°, collegato ad un impianto a radiatori dimensionati con una t di mandata di 45° e t ritorno 40.
L'edificio ad una temperatura esterna di progetto di -5° richiede una potenza di 8kW.
In quanto tempo disperdo l'energia contenuta nell'accumulo, se la temperatura iniziale nell'ambiente è di 25° e voglio scendere al massimo a 20°?
Non riesco a capire che formula usare…
Continuo a usare P= V/tempo x 4,167 x delta t
considerando V=300l e P = 8kW delta t = 15°C (55-40) però in questo modo tengo solo del tempo per mantenere la temperatura ambiente di 20°C. Ma se l'ho portata a 25°C e considero che scenda fino a 20°, che formula devo usare?
Grazie
albertop
#2 Inviato : mercoledì 16 ottobre 2019 15:52:34
Grado: Classe A3


Iscritto: 20/12/2001
Messaggi: 5.625
Località: Bevilacqua, VR
Ho capito poco il quesito ma vediamo se posso aggiungere qualcosa:
1) L'accumulo può erogare E = 1,16*300*15 = 5220 Wh
2) La diminuzione di temperatura (25-20) corrisponde a E = 8000/5 = 1600 Wh
Non è cosi?

Vediamo se qualche "vecchio" aggiunge qualcosa. Ma anche qualche "giovane" è apprezzato LOL
ellebi83
#3 Inviato : mercoledì 16 ottobre 2019 17:34:36
Grado: Classe F

Iscritto: 11/10/2017
Messaggi: 43
Quindi tenendo buono quello che mi hai scritto AlbertoP, riformulo meglio il quesito:

2) Volume riscaldato = 530mc
Dispersioni= 8000W (test=-5°C tint=25°C)
In quanto tempo la temperatura interna scende da 25°C a 20°?

1) Raggiunta la temperatura interna di 20°C usufruisco dell'accumulo.
E=5220Wh
Dispersioni= 7000W (est=-5°C; tint=20°C)
Tempo durata accumulo = 5220/7000=0.74h cioè 45minuti. Corretto?
tecnoi
#4 Inviato : martedì 22 ottobre 2019 09:29:31
Grado: classe D


Iscritto: 23/01/2004
Messaggi: 169
Località: Portogruaro
FASE 1: l'ambiente disperde energia verso l'esterno abbassando la sua temperatura interna di 5K
Energia Dispersa Ambiente = V * Rhoa * cpa * DT = 530 * 1,2 * 1006 * 5 = 3199080 J = 3,199 MJ = 0,889 kWh
Tempo da 25 a 20 = 0.889/8 = 0.111 h = 6,7 min

FASE 2: l'accumulo cede energia all'impianto per contrastare le dispersioni del locale
Energia Accumulo = V * RhoH20 * c * DTu = 0,3 * 1000 * 4186 * 12,5 = 15697500 J = 15,698 MJ = 4,36 kWh
Tempo Esaurimento Energia Accumulo = 4,36/8 = 0,545 h = 32,7 min

Questo calcolo è del tutto approssimato, e direi anche rozzo dal punto di vista termodinamico, in quanto:
- Considera che l'edificio disperda sempre 8 kW, condizione impossibile nella realtà
- Non considera fenomeni di accumulo energetico nella struttura edilizia
- Considera che la temperatura di mandata e ritorno all'impianto siano perfettamente costanti durante lo sviluppo del fenomeno
- Considera calcoli "statici" al posto di utilizzare relazioni "dinamiche" con utilizzo di equazioni contenenti derivate
- Non considera i rendimenti di distribuzione, regolazione, emissione e le dispersioni dell'accumulo

Nonostante i distinguo il risultato dovrebbe essere abbastanza centrato.
Saluti.
ellebi83
#5 Inviato : mercoledì 23 ottobre 2019 08:48:34
Grado: Classe F

Iscritto: 11/10/2017
Messaggi: 43
Grazie tecnoi.
Rispolverando le formule anche io ero arrivata alla stessa conclusione anche se mi sono resa conto che ho fatto i calcoli con 7kW invece di 8kW...
Cosa intendi con "Nonostante i distinguo il risultato dovrebbe essere abbastanza centrato"?
Io sono arrivata alla conclusione che sì le formule sono corrette dal punto di vista "statico" ma se non si tiene conto dell'inerzia della struttura il calcolo è molto sfalsato, soprattutto quelli riguardanti la FASE 1.
Cioè NELLA REALTA' in una notte fredda, è possibile che in una casa ben isolata con 16cm di cappotto esterno e 20cm di isolamento copertura con infissi performarti, se non viene acceso il riscaldamento, la temperatura scenda di 5°C?
turazzas
#6 Inviato : giovedì 24 ottobre 2019 18:27:36
Grado: Classe F

Iscritto: 29/07/2009
Messaggi: 47
Località: Verona
Buona sera,
avendo un edificio così isolato, anziché considerare la capacità termica solo dell'aria contenuta, considererei anche la capacità termica dell'involucro all'interno dell'isolamento. la prima formula diventa quindi: sommatoria(V_i*rho_i*cp_i)*DT, dove i sono i vari componenti dell'involucro esterni e interni (piani intermedi, tramezze.... anche la mobilia farebbe brodo, ma la trascuriamo cautelativamente ;) ), e il quantitativo d'aria interno. Per le strutture conviene esprimere V_i*rho_i*cp_i ovviamente come A_i*Cp_ar cioè l'area interna per la capacità termica areica (interna). Questi dati sono facilmente reperibili dalle stratigrafie di MC e non è difficile fare un conto veloce. Forse si può utilizzare anche direttamente la Capacità termica (in kJ/K) che compare alla riga 17 dei risultati-gruppo zona-riscaldamento. Alberto correggimi se sbaglio. Aggiungendo il contributo energetico dell'acqua e ipotizzando che tutta l'energia contenuta dell'acqua di riscaldamento si riversi nell'ambiente da riscaldare la formula definitiva può essere cosi semplificata:

tempo di raffreddamento = [ CP(riga 17)*(25°-20°)+V_aria*rho_aria*cp_aria*(25°-20°)+V_aq*rho_aq*cp_aq*(45°-20°) ] / dispersioni medie (7500W)

Curiosità: sono esplicitati i contributi quindi puoi capire quanto di fatto incidano l'accumulo e l'aria rispetto a quanto accumulato dalle strutture.

Nota: se proprio vuoi fare la pignola puoi moltiplicare il contributo dell'acqua per il rendimento di distribuzione ed emissione, ma mi aspetto che il contributo acquoso, che considera comunque tutto il volume d'acqua dell'impianto, non sia così rilevante.

Tra le condizioni citate da tecnoi aggiungo solo che non viene considerata la ventilazione, per il resto l'assenza delle dinamiche nel modello non credo che faccia sbagliare più di tanto.

Esegui il calcolo e riporta il risultato. sono curioso ;)

Diego
ellebi83
#7 Inviato : venerdì 25 ottobre 2019 19:57:52
Grado: Classe F

Iscritto: 11/10/2017
Messaggi: 43
Grazie Diego,
allora verrebbe:
- contributo capacità termica= 41819 *5=210000kJ=58kWh
- contributo aria = 530*1.2*1006*5/1000=3200kJ=1 kWh
- contributo acqua: 300l accumulo +350l acqua impianto= 0.650*4186*1000*(45-20)/1000=68022kJ= 19 kWh
- contributo totale=78kWh

Tempo di raffreddamento=78/7.5=10,4 ore

E' plausibile?
turazzas
#8 Inviato : lunedì 28 ottobre 2019 10:05:20
Grado: Classe F

Iscritto: 29/07/2009
Messaggi: 47
Località: Verona
Si, i risultati sembrano plausibili dai dati in ingresso. La capacità termica dell'edificio sembra un po' alta..che murature hai ? sassi/pieno? Come vedi l'aria interna incide poco, il grosso lo fa l'involucro. Cautelativamente moltiplicherei il valore dell'acqua per il rendimento di distribuzione ed emissione.
ellebi83
#9 Inviato : martedì 29 ottobre 2019 12:43:55
Grado: Classe F

Iscritto: 11/10/2017
Messaggi: 43
Ok! Grazie mille!!!
Ho un muro in blocchi di calcestruzzo.
GaiaVerdi12
#10 Inviato : giovedì 23 aprile 2020 15:12:08
Grado: Classe NC

Iscritto: 23/04/2020
Messaggi: 1
Buonasera,

purtroppo non sono un'esperta in materia e non posso aiutarla direttamente.

Recentemente pero' ho avuto delle difficolta' con il mio impianto elettrico domestico e mi sono affidata agli esperti di fornitui-energia.it

Tramite il loro blog ho trovato tante informazioni interessanti che mi hanno semplificato la gestione del mio impianto.

Ti lascio qui il link nel caso ti possa tornare comodo:
https://fornitori-energia.it/contattaci/

Ciao e Buona Giornata!
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