Ciao a tutti mi chiamo Luca e... mi scuso, perché sono solo un appassionato e forse la terminologia che userò non sarà delle più corrette. Vorrei fare quanto segue: alimentare con pannelli fotovoltaici 4 radiatori a IR per scaldare (o tenere in temperatura) un piano terra di circa 40 mq. Collegherei i pannelli direttamente a un inverter (o passando da uno stabilizzatore o regolatore di carica) senza fare stoccaggio in batteria. La corrente dell'inverter la manderei ad uno switch (regolatore di temperatura) come quello allegato con termostato che dovrebbe tenere la corrente su una linea 1 (relativa appunto al piano terra della casa) fino al raggiungimento di una temperatura ambientale di picco. Raggiunta tale temperatura lo switch dovrebbe passare la fase sulla linea 2 che servirebbe altri 4 radiatori al piano delle camere da letto (poco frequentate di giorno). Non vorrei controllo della temperatura sugli ambienti serviti dalla linea 2 (camere), ma semplicemente che lo switch/termostato rimandi la corrente alla linea 1 al di sotto di una temperatura soglia. L'accumulo lo farei sotto forma di calore nei muri (la casa è vecchia e ha i muri spessi). A completamento di questo piazzerei il termostato della caldaia a gas nelle camere da letto e lo setterei su una temperatura di soglia (18,5°) per mantenere di notte il calore accumulato di giorno grazie alla linea 2. Ho fatto dei test con un radiatore a IR tedesco molto performante da 130 w sul caso specifico dell'ambiente che vorrei scaldare: a 4 m di distanza dal termometro (col radiatore con la superficie radiante direzionata in altra direzione) il termometro è salito di 1° ogni 20 minuti e la caldaia non si è mai accesa. Lo scopo è scaldare tutta la casa con la metà dei pannelli fotovoltaici sfruttando la capacità di accumulo dei muri. In seguito potrei isolarla meglio all'esterno e vedere come ingegnerizzare le pareti interne per accumulare calore. In particolare vorrei capire quale inverter potrebbe prendere un picco di CC da 41 Volt, mandare direttamente corrente AC a cui sottoporre del carico e spegnersi automaticamente quando la potenza immessa non è più sufficiente a gestire il carico. Eventualmente metterei sull'uscita dell'inverter un altro relè per passare tutto sulla rete elettrica di notte, quando non c'è sole, per staccarmi compretamente dalla caldaia a gas. Cerco confronti sulla fattibilità della cosa. Userei la corrente solo per scaldare casa.

Immagine Allegata: termoregolatore.jpg
 

Non sono certo io il più competente in materia, soprattutto perchè non ho esperienze dirette sull'argomento, ma conosco bene alcuni concetti di fisica:

per quanto concerne il calore, la casa si comporta come uno scolapasta, ovvero tu metti acqua all'interno (ovvero il calore in casa) e lui la perde (ovvero cede calore all'esterno).

La quantità di calore perso dipende da quanta acqua metti nello scolapasta (ovvero dalla differenza di temperatura interna/esterna) e da quanti sono e da come sono grandi i fori dello scolapasta (ovvero da quanto è isolata casa tua).

Se parli di riscaldare casa devo dedurre che ti riferisci ai periodi infernali e, ipotizzando la situazione più rosea, potrei ipotizzare una temperatura interna intorno ai 20 gradi e una esterna intorno ai 5 gradi, quindi una differenza di temperatura di 15 gradi: in queste condizioni tu immetti calore in casa e lei lo disperderà verso l'esterno.

Si, ma quanto ne perde? Ovvero, quanto calore devo immettere in casa per tenere la temperatura a 20 gradi? Difficile dirlo senza conoscere le caratteristiche di casa tua ma, giusto per avere un'idea, possiamo considerare un generatore che fornisca una potenza istantanea di almeno 10 kW per un appartamento di 100 mq.

Non hai detto nulla di casa tua ma di sicuro, se vuoi tenerla calda, devi immettere una quantità di calore equivalente a 10 kW.

Hai vari modi di farlo: con il gas (fino all'anno scorso economico), con le biomasse (legna, pellet, etc.), con una pompa di calore (COP = 3 vuol dire consumo 1 kWh, produco energia termica equivalente a 3 kWh) o direttamente convertendo l'energia elettrica in termica (scelta, a mio avviso, più infelice).

Se decidi di riscaldare casa trasformando direttamente energia elettrica in energia termica, a prescindere da quale metodo utilizzi per scaldare casa (conduzione, convenzione, irraggiamento), tu hai bisogno di un generatore in grado di produrre una potenza istantanea di 10 kW per tutto il tempo in cui vuoi tenere accesi i tuoi radiatori IR.

Ora, considerato che in inverno i pannelli producono, mediamente, un'energia pari a circa la potenza di picco per una sola ora vuol dire che se realizzassi un impianto da 10 kWp in inverno, se le condizioni meteo non sono troppo sfavorevoli, riuscirai ad avere disponibili circa 10 kWh, ovvero potresti riscaldare tutta casa per una sola ora.

Già so che tu stai pensando:
si, ma io riscaldo un piano per volta, quindi mi occorre solo metà dell'energia...
si, ma casa mia ha i muri spessi, quindi conserva bene il calore immesso al suo interno...
si, ma i pannelli radianti scaldano più di quelli ad olio e consumano meno...
si, ma...

Tu puoi pensare tutto quello che vuoi ma i tuoi pensieri non devono mai andare contro le leggi della fisica:
casa tua disperderà sempre e comunque il calore che immetti al suo interno e se vuoi tenerla a 20 gradi devi bilanciare il calore disperso con quello immesso per far si che la temperatura si stabilizzi a quella desiderata.

Che tu lo faccia un piano per volta non vuol dire che hai bisogno di meno calore.

Che tu lo fai con pannelli IR (che, in un certo qualmodo, si comportano come un'antenna direttiva) vuol dire che scaldi solo alcuni oggetti; potresti anche accontentarti e quindi consumare di meno, ma è una tua scelta, non una necessità di aver bisogno di meno calore.

Che tu hai i muri spessi, quindi un'inerzia termica spaventosa (vuol dire che il calore immesso in questo momento inizierà a disperdersi tra 10 ore) potrebbe giocare a tuo favore, ovvero scaldi alle 13:00 e quel calore inizierà a disperdersi all 1:00, quindi la differenza di temperatura interna/esterna è minore, vuol dire che casa tua si comporta come una casa ben coibentata ma che comunque disperderà calore.

Non voglio dire che ciò che pensi sia tutto sbagliato ma solo che devi fare molta attenzione perchè altre soluzioni potrebbero essere molto più vantaggiose!

Elix

CITAZIONE (BellaEli, 27/04/2022 09:48:20 )