Risultati Sperimentali

Completata la realizzazione dell’impianto si è proceduto con il collaudo dei diversi componenti e del software di controllo. La prima fase di collaudo è stata effettuata con l’impianto in assetto invernale con un solo modulo del collettore solare attivo (privo del telo di copertura). Tale configurazione ha garantito una maggior sicurezza durante le fasi di taratura del software e di verifica dei sistemi di sicurezza installati.

Figura E smallSono state verificate le prestazioni di ciascun componente principale, quali chiller, UTA e collettori solari ed i risultati ottenuti verranno confrontati con i parametri di input del modello sviluppato in ambiente TRNSYS nel precedente periodo di riferimento.

Come prevedibile (Figura E), la massima potenza termica recuperata dal collettore solare (6,09 kWt) viene raggiunta con uno sfasamento nullo.  Quando invece lo sfasamento è diverso da zero, la potenza termica si riduce drasticamente e si annulla per valori superiori a 7°.

E’ stata ricavata la curva di prestazione della pompa di circolazione solare ed è stato rilevato l’assorbimento elettrico durante il funzionamento in diverse condizioni.  In condizioni nominali, con il chiller ed i collettori solari in funzionamento, la perdita di carico sul circuito complessivo è pari a 0,65 bar.  La potenza elettrica assorbita è di 300 W, corrispondenti a circa 3 kWh per una giornata interna di funzionamento.

Figura F small

 

La Figura F mostra le temperature all’interno del serbatoio solare durante alcuni cicli di riscaldamento e raffreddamento del circuito.  Il circuito è stato riscaldato con i collettori solari a potenza ridotta fino a 35°C e lasciato raffreddare spontaneamente per effetto delle dissipazioni termiche. Dai dati sperimentali è stato stimato un coefficiente di trasmissione totale di 0,29 W/m2K (riferito alla superficie del serbatoio).

 

Durante il funzionamento invernale il circuito di distribuzione viene mantenuto ad una temperatura di 40-60°C. Sono state effettuate prove di riscaldamento del circuito ed è stata verificata l’efficienza termica in regime di riscaldamento. E’ stata impostata la logica di regolazione “a temperatura variabile”: l’accensione e lo spegnimento del chiller vengono gestite in funzione della temperatura di mandata all’utenza.

Figura G small

 

La Figura G mostra l’andamento delle temperature del serbatoio distribuzione e l’andamento delle potenze termiche relative al chiller.  Nel periodo considerato sono stati effettuati quattro cicli di accensione e spegnimento. Il chiller è stato in grado di fornire una potenza termica di circa 23 kW con un consumo di gas naturale di 2,4 Nm3/h.

 

Il carico termico dell’utenza è stato simulato tramite la modalità “carico termico imposto”. L’unità di trattamento aria è stata impiegata solamente come dissipatore cedendo il calore all’ambiente esterno e il carico termico è stato regolato agendo sulla valvola di bypass dell’UTA (CV302).

 

La Figura H mostra l’andamento delle temperature del circuito di distribuzione e il profilo di carico simulato.

Figura H small