Solare ad alta T in un ciclo ad assorbimento

Ciao a tutti

Sono nuovo del forum,dato che siete esperti del settore vorrei chiedervi se avete mai sentito parlare o visto di impianti che sfruttano il calore di un impianto termosolare a concentrazione (esempio specchio parabolico) in un generatore acqua-ammoniaca o acqua-LiBr per pompe di calore.
Teoricamente dovrebbe funzionare,un generatore ad assorbimento richiede 120-130°C,uno specchio solare produce un fluido a T anche più alte perfino d'inverno.
Una pompa di calore ad assorbimento richiede pochissima energia elettrica.
Si potrebbe così avere un sistema di riscaldamento funzionante tutto l'anno.
HO cercato in rete,ma non ho trovato nulla,voi sapete qualcosa?

CITAZIONE (fabiomas @ 5/2/2005, 14:14)

CITAZIONE (Mauro1980 @ 5/2/2005, 09:57) Ciao a tutti Sono nuovo del forum,dato che siete esperti del settore vorrei chiedervi se avete mai sentito parlare o visto di impianti che sfruttano il calore di un impianto termosolare a concentrazione (esempio specchio parabolico) in un generatore acqua-ammoniaca o acqua-LiBr per pompe di calore. Teoricamente dovrebbe funzionare,un generatore ad assorbimento richiede 120-130°C,uno specchio solare produce un fluido a T anche più alte perfino d'inverno. Una pompa di calore ad assorbimento richiede pochissima energia elettrica. Si potrebbe così avere un sistema di riscaldamento funzionante tutto l'anno. HO cercato in rete,ma non ho trovato nulla,voi sapete qualcosa? Ciao, qui trovi qualche informazione http://www.energoclub.it/a%20solare.htm#En...gia_frigorifera (leggi anche i siti linkati) Cmq credo sia più interessante usare i sistemi a concentrazione solare in impianti di trigenerazione,non solo per produrre freddo o caldo. Un altro link interessante: http://www.ilsolea360gradi.it/2004/settembre2004.htm (l'articolo si chiama "il progetto torri solari:.......")

Ciao Fabiomas

Grazie della risposta,avevo letto qureli articoli,ma ciò che avevo in mente è qualcosa adatto ai climi padani.
Ovvero insolazione non ottimale con richiesta maggiore di energia termica rispetto ad energia frigorifera.
Pensavo per cui più che a delle torri a degli specchi parabolici come quelli di Pergine.
E' vero che gli specchi parabolici si rompono sotto l'azione della grandine?
Quali sono le loro prestazioni in caso di cielo coperto (sempre riferendosi ai climi padani)?

Ho chiesto queste cose,inviando una mail all'ENEA,ma non mi ha risposto nessuno

Interessante. Se ho capito il principio, il ciclo ad assorbimento dovrebbe funzionare come quello di un condizionatore, assorbendo calore da una fonte fredda (aria) e restituendolo aumentato a una temperatura superiore, sufficiente per il riscaldamento. Quindi invece di cedere direttamente il calore Q captato dagli specchi all'ambiente da riscaldare, si potrebbe produrre un calore 2Q (esempio; non conosco il coefficiente di moltiplicazione). D'estate invece quel ciclo si potrebbe usare per condizionare un ambiente, prelevandone calore e scaricandolo all'esterno.
I cicli ad assorbimento non hanno lo stesso fattore di moltiplicazione dei cicli a compressione; però è certo che se prelevo del calore da una fonte fredda (aria), il calore scaricato all'ambiente da riscaldare sarà quello prelevato dalla fonte fredda più quello fornito dagli specchi solri, quindi sicuramente aumentato.
Tra parentesi un principio del genere si potrebbe usare per migliorare l'efficienza di un normale impianto di riscaldamento a metano, se il calore del metano non venisse ceduto direttamente all'acqua dei termosifoni ma usato in un ciclo ad assorbimento per moltiplicarlo.
Perchè non si fa ? Credo perchè un impianto ad assorbimento costa, più di una semplice caldaia.

CITAZIONE (Mauro1980 @ 15/2/2005, 18:52)

Grazie della risposta,avevo letto qureli articoli,ma ciò che avevo in mente è qualcosa adatto ai climi padani. Ovvero insolazione non ottimale con richiesta maggiore di energia termica rispetto ad energia frigorifera. Pensavo per cui più che a delle torri a degli specchi parabolici come quelli di Pergine. E' vero che gli specchi parabolici si rompono sotto l'azione della grandine? Quali sono le loro prestazioni in caso di cielo coperto (sempre riferendosi ai climi padani)? Ho chiesto queste cose,inviando una mail all'ENEA,ma non mi ha risposto nessuno

Ciao,
scusa se insisto,ma a questo link trovi un sistema che sfrutta gli specchi parabolici:
http://www.baxterenergy.com/sistemiit.htm

Per quanto riguarda la tecnologia dell'Enea trovi abbastanza materiale nel sito a questo link:
http://www.enea.it/com/solar/index.html

Non credo proprio che gli specchi si rompano con la grandine,altrimenti gli ingegneri che hanno sviluppato il progetto è meglio che cambino mestiere.....=)

Per quanto ne so io i concentratori parabolici funzionano con luce diretta,quindi con il cielo coperto si avrebbero bassissime prestazioni,per farti un esempio,i sistemi fotovoltaici a concentrazione lavorano il 40% in meno rispetto ai pannelli piani,immagino che per il solare termico valgano le stesse considerazioni.

Ciao

CITAZIONE (Archangel @ 15/2/2005, 19:33)

Tra parentesi un principio del genere si potrebbe usare per migliorare l'efficienza di un normale impianto di riscaldamento a metano, se il calore del metano non venisse ceduto direttamente all'acqua dei termosifoni ma usato in un ciclo ad assorbimento per moltiplicarlo. Perchè non si fa ? Credo perchè un impianto ad assorbimento costa, più di una semplice caldaia.

Ciao,
da quanto ho letto in internet,mi sono fatto l'idea che il sistema migliore per riscaldare sia quello di utilizzare una pompa di calore(magari geotermica) a gas,cioè con il compressore azionato direttamente da un motore alimentato a gas,come questa:
http://www.tecno-casa.com/aisinf_i.html

Se poi il motore fosse uno stirling.......

Cmq esistono caldaie ad assorbimento,anche se non sono di "piccola taglia":

http://www.robur.it/pag_risultati_categori...jsp?idc=1&idl=1

Ciao

Edited by fabiomas - 19/2/2005, 18:58

Sono contento che l'argomento vi ineterssi alquanto

X Archangel

La mia idea è quella di usare il calore del fluido proveniente dagli specchi nel generatore del ciclo ad asorbimento,in questa maniera potrei avere un sistema di riscaldamento che consuma pochissima en lettrica (solo quelo della pompa 60-70W) e 0Kg di gas.
Avrei un riscaldamento quasi gratuito.
Il dubbi sono
1)Quanta superfcie occorre per un condominio di 3 piani ad esempio di 9 appartamenti da 80mq(per fare un esmpio)?
2)Le prestazioni di questi specchi in pianura padana dove a parte qualche eccezione (come quest'inverno) gli inverni sono poco soleggiati

X FabioMas

Non male quell'impianto di Toyota,ma quanto è il rendimento di quel motore a gas?se fosse alto sarebbe un buon sistema ,ma se quel motore avesse un rendimento di 0.3-0.4 allora sarebbe meglio utilizzare un motore elettrico evitando l'inquinamento locale (il gas per quanto pulito produce cmq NOx) ed richiededendo meno energia primaria,dato che le moderne centrali CC hanno rendimenti di 0.55 e superiori.

CITAZIONE (Mauro1980 @ 20/2/2005, 12:34)

Sono contento che l'argomento vi ineterssi alquanto X Archangel La mia idea è quella di usare il calore del fluido proveniente dagli specchi nel generatore del ciclo ad asorbimento,in questa maniera potrei avere un sistema di riscaldamento che consuma pochissima en lettrica (solo quelo della pompa 60-70W) e 0Kg di gas. Avrei un riscaldamento quasi gratuito. Il dubbi sono 1)Quanta superfcie occorre per un condominio di 3 piani ad esempio di 9 appartamenti da 80mq(per fare un esmpio)? 2)Le prestazioni di questi specchi in pianura padana dove a parte qualche eccezione (come quest'inverno) gli inverni sono poco soleggiati X FabioMas Non male quell'impianto di Toyota,ma quanto è il rendimento di quel motore a gas?se fosse alto sarebbe un buon sistema ,ma se quel motore avesse un rendimento di 0.3-0.4 allora sarebbe meglio utilizzare un motore elettrico evitando l'inquinamento locale (il gas per quanto pulito produce cmq NOx) ed richiededendo meno energia primaria,dato che le moderne centrali CC hanno rendimenti di 0.55 e superiori.

Ciao,
non vorrei darti una brutta notizia,ma gli specchi per concentrare l'energia solare non funzionano se non c'è luce diretta,in pianura padana avresti pochissimi risultati.


Il motore termico è migliore perchè riesci a sfuttare il calore di scarto,è come se fosse un sistema di cogenerazione,bisogna ricordarsi che molto più della metà di energia elettrica in Italia viene prodotta da centrali termiche con rendimenti medi del 40% e il calore di scarto in questi casi viene quasi sempre "buttato".

Ciao

Grazie Fabiomas

Ora ho capito come funziona quel sistema
Di fatto produce solo calore,non energia elettrica e calore come i veri sistemi cogenerativi,tutto il lavoro che produce il motore serve ad azionare il compressore della pompa di calore ed in più il calore dei fumi viene utilizzato anch'esso assieme al calore prodotto dal condensatore;
è così?
Ho cercato analisi dei rendimenti,ma non ho trovato nulla

Edited by Mauro1980 - 21/2/2005, 17:45

CITAZIONE (Mauro1980 @ 21/2/2005, 17:43)

Grazie Fabiomas Ora ho capito come funziona quel sistema Di fatto produce solo calore,non energia elettrica e calore come i veri sistemi cogenerativi,tutto il lavoro che produce il motore serve ad azionare il compressore della pompa di calore ed in più il calore dei fumi viene utilizzato anch'esso assieme al calore prodotto dal condensatore; è così? Ho cercato analisi dei rendimenti,ma non ho trovato nulla

Si,funziona così.

Neanche io ho trovato analisi dettagliate sui rendimenti

Ciao

Sì, questa è un'alternativa.
Ora un motore a combustione interna avrà un rendimento del 30%; il restante 70% finisce nei fumi e nel radiatore; poniamo che se ne recuperi il 90%. Poi il 30% convertito in lavoro può azionare una pompa di calore; poniamo che abbia un COP di 2, cioè ogni caloria di lavoro estrae dalla sorgente fredda 2 calorie e cede 3 calorie a temperatura più alta.
Allora per 1 caloria fornita dal combustibile, si hanno:
0.70x0.90=0.63 calorie di scarto recuperate
0.30x3.00=0.90 calorie dalla pompa di calore
in totale 1.53 calorie utili, 1.53 volte il calore speso
(un numero che varia col rendimento del motore e il COP della pompa di calore, ma l'ordine di grandezza dovrebbe essere quello)

L'alternativa è quella di un ciclo ad assorbimento. Esistono dei package prefabbricati per gli impianti chimici nel deserto, che dovrebbero avere almeno la stessa efficienza. Non è detto che costino meno, perchè un impianto ad assorbimento è abbastanza complicato.
La palazzina della società ENI dove lavoravo era condizionata d'estate con un ciclo ad assorbimento (acqua-bromuro di litio) a cui il calore veniva fornito dal vapore di scarico della centrale che produceva anche energia elettrica, lo stesso calore che d'inverno viene usato per il teleriscaldamento, come nel mio stabile. Non mi risulta che d'inverno andasse l'impianto ad assorbimento per aumentare la resa, perchè in fondo il problema vero è che qualunque sistema a pompa di calore prende parte del calore prodotto da una sorgente fredda, cioè dall'aria. E d'inverno l'aria è fredda (bassi rendimenti) e satura di umidità, il che significa formazione di ghiaccio sugli scambiatori di calore, che va continuamente fatto sciogliere, con una perdita di rendimento.
Forse il sistema migliore è quello di installare nello stabile un impianto autonomo di riscaldamento e insieme di produzione di elettricità, qualcosa come il Totem della FIAT. Bisogna vedere la convenienza economica, perchè un impianto del genere certo non costa come una semplice caldaia a metano.

Hai lavorato all'ENI Archangel?

Hai ragione nel dire che gli impianti ad assorbimento forse non sono adattissimi per produrre calorie,ma sono più adatti per produrre frigorie dato il loro COP non elevato.
Il problema della brina pùò essere risolto usando l'acqua di falda come sorgente fredda (molto presente in tutta la pianura padana a pochi metri dalla superficie) contemporaneamnete Il COP aumenterebbe.
Resta da definire il metodo di riimissione dell'acqua che con le normative vigenti è difficoltoso (Milano Docet) tanto da rendere diffcile l'applicazione delle pompe di calore a Milano,che da sole risolverebbero gran parte del problema dell'inquinamento a Milano.

CITAZIONE (Mauro1980 @ 4/3/2005, 10:55)

Resta da definire il metodo di riimissione dell'acqua che con le normative vigenti è difficoltoso (Milano Docet) tanto da rendere diffcile l'applicazione delle pompe di calore a Milano,

Ciao,dove hai letto queste cose?
Da alcune informazioni lette su internet sembra che le cose siano l'opposto
Un pezzo di un articolo apparso su http://www.e-gazette.it

"Milano, 21 febbraio - L'azienda energetica milanese produrrà energia a
partire dall'acqua di falda, grazie alla realizzazione di cinque impianti a
pompe di calore.
L'acqua di falda, definita il "petrolio bianco" dal sindaco meneghino
durante la presentazione del progetto, servirà per produrre nuova energia
per Milano, un metodo già utilizzato in strutture sia pubbliche sia private
e che ora Aem intende estendere su più larga scala. Entro il 2010 Aem ha
infatti in programma di costruire da 5 a 8 impianti di questo tipo.
Con un sistema di pompe di calore a produrre si potrà ricavare energia
sufficiente per riscaldare, attraverso impianti di teleriscaldamento, interi
quartieri della Città."
Altre informazioni si trovano nel sito dell'Aem:
http://www.aem.it/home/cms/comunicazione/p...alore/index.jsp

Qui c'è un articolo tecnico sull'uso di pompe di calore che usino acqua di falda a Milano http://www.flanet.org/ricerca/conclusi/pom...mpedicalore.pdf

CITAZIONE (Archangel @ 3/3/2005, 19:16)

L'alternativa è quella di un ciclo ad assorbimento. Forse il sistema migliore è quello di installare nello stabile un impianto autonomo di riscaldamento e insieme di produzione di elettricità, qualcosa come il Totem della FIAT. Bisogna vedere la convenienza economica, perchè un impianto del genere certo non costa come una semplice caldaia a metano.

In commercio ci sono pompe di calore ad assorbimento da 35 kw termici in su,un esempio:

http://www.robur.it/pag_risultati_categori...jsp?idc=2&idl=1

Fra poco tempo dovrebbero essere commercializzati impianti di cogenerazione per uso abitativo.
Un paio di esempi:
quest'azienda neozelandese sta (o starà,non ho capito bene) producendo moduli per la microcogenerazione da 1200 w elettrici che sfruttano il ciclo stirling:
http://www.whispergen.com/main/acwhispergen/

Quest'altra azienda tedesca sta sviluppando un prodotto per la microcogenerazione che sfrutti un motore a vapore (SeamCell)
http://www.enginion.com/en/navigationslist...home/index.html

C'è solo da vedere quanto costano e quanto funzionano,cmq l'aspetto positivo è che di società che studiano la microcogenerazione ce ne sono a decine,molte delle quali utilizzano cicli stirling.

CITAZIONE (fabiomas @ 5/3/2005, 09:46)

CITAZIONE (Mauro1980 @ 4/3/2005, 10:55) Resta da definire il metodo di riimissione dell'acqua che con le normative vigenti è difficoltoso (Milano Docet) tanto da rendere diffcile l'applicazione delle pompe di calore a Milano, Ciao,dove hai letto queste cose? Da alcune informazioni lette su internet sembra che le cose siano l'opposto Un pezzo di un articolo apparso su http://www.e-gazette.it "Milano, 21 febbraio - L'azienda energetica milanese produrrà energia a partire dall'acqua di falda, grazie alla realizzazione di cinque impianti a pompe di calore. L'acqua di falda, definita il "petrolio bianco" dal sindaco meneghino durante la presentazione del progetto, servirà per produrre nuova energia per Milano, un metodo già utilizzato in strutture sia pubbliche sia private e che ora Aem intende estendere su più larga scala. Entro il 2010 Aem ha infatti in programma di costruire da 5 a 8 impianti di questo tipo. Con un sistema di pompe di calore a produrre si potrà ricavare energia sufficiente per riscaldare, attraverso impianti di teleriscaldamento, interi quartieri della Città." Altre informazioni si trovano nel sito dell'Aem: http://www.aem.it/home/cms/comunicazione/p...alore/index.jsp Qui c'è un articolo tecnico sull'uso di pompe di calore che usino acqua di falda a Milano http://www.flanet.org/ricerca/conclusi/pom...mpedicalore.pdf

Non le ho lette da nessuna parte,sono 2 anni che studio le pompe di calore qui al Politecnico.
Uno dei maggiori esperti italiani di pompe di calore è un mio prof,l'ing Joppolo (l'ing Cassito dell'articolo era un suo assistente)
Ora si stà iniziando a costruire qualcosa,ma con grave ritardo purtroppo,Milano è una città che non dovrebbe avere 5-8 impianti a pompe di calore,ma SOLO pompe di calore,è una delle poche città ad avere acqua relativamente calda sotto i piedi tutto l'anno.

Uno dei problemi per cui non si sono mai fatti quest'impianti è dovuto al rischio (bassissimo ad essere sinceri) che l'acqua riimessa in falda potesse contenere inquinanti (nelle pompe di calore circolano idorcarburi alogenati,sostanze fortemente tossiche), data l'impossibilità di garantire perdite 0 dalle tubature.
Il problema è stato parzialmente risolto utilizzando doppi scambiatori e in parte garantendo evaporatori con particolari tenute e tubi più sicuri.