Progetto Regolazione e Controllo degli Impianti

Il condominio in esame è costituito da 12 appartamenti distribuiti in 4 piani, ciascuno

con 3 appartamenti: sul balcone di ogni appartamento è installata una caldaia murale

rapida che soddisfa le esigenze di produzione acqua calda sanitaria e riscaldamento

ambiente. Risulta quindi che su ognuno dei 3 lati del condominio vi siano 4 caldaie

incolonnate una sopra l’altra. 4

3. Progetto

Per la fase di progetto siamo partiti con un calcolo preliminare di massima sfruttando

il software presente sul sito www.kloben.it che permette di effettuare un calcolo

solare attraverso semplici dati di partenza quali località ove è sito il condominio,

numero di appartamenti che lo compongono, e stima del consumo di acs per ciascuno

di essi. Il nostro condominio è abitato da 24 persone e quindi in media per ciascun

appartamento sono presenti 2 persone: ipotizziamo un comfort medio che ci permette

di stimare un consumo giornaliero di acqua calda di 50 l/(persona/giorno), il che vuol

dire un consumo medio di 100 l/(appartamento/giorno). Considerando la presenza di

una lavatrice per appartamento e probabilmente di lavastoviglie, dobbiamo

aggiungere alla stima precedente 20 l/giorno sia per la lavatrice che per la

lavastoviglie per un totale di 140 l/(appartamento/giorno). Mettiamoci in condizioni

di sicurezza e ipotizziamo un consumo di 150 l/(appartamento/giorno): questo dato è

quello di partenza per il calcolo solare della Kloben. Il software ci permette di avere i

dati climatici e la carta del sole della località ove vogliamo realizzare l’impianto e

che risultano essere dati fondamentali per il calcolo della tipologia e del numero di

collettori da usare. Altro dato che abbiamo dovuto inserire è quello della

contemporaneità d’uso: nel nostro caso considerando la presenza di circa 14 persone

su 24 per la maggior parte delle ore della giornata, abbiamo optato per una

contemporaneità del 60% che ci fornisce una stima del serbatoio di accumulo di

1176,48 l/giorno alla temperatura di 60 °C, e un numero minimo di 5 pannelli SP 18

CPC DD a 18 tubi che ci permettono di soddisfare le nostre richieste. In allegato

forniremo il report del calcolo solare. Da catalogo scegliamo una soluzione Grand

Soleil adatta per condomini, con un accumulo di 1500 l, vista l’impossibilità di

averne uno da 1200 l, in modo da non sottodimensionare il nostro impianto e da poter

comunque soddisfare maggiori richieste; questa soluzione fornisce inoltre un kit

completo si accessori per il buon funzionamento del nostro impianto. Il sistema a

circolazione forzata Kloben Grand Soleil 1500 per la produzione di a.c.s. con

collettore solare ed accumulo separati, è composto da circuito solare completo di

collettore, gruppo pompe e sicurezza. La pompa di circolazione è attivata da un

computer solare della serie COSMET che gestisce le temperature del collettore

solare, dell'accumulo e l'eventuale intervento della caldaia. Il serbatoio verticale ha

integrati due scambiatori di calore (serpentine), quello inferiore utilizzato dal circuito

solare e quello superiore per il riscaldamento ausiliario. La valvola miscelatrice non

viene fornita con il sistema, ed è da acquistare separatamente. Il sistema inoltre è

stato ideato e dimensionato al fine di soddisfare il seguente rapporto medio tra

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superficie solare lorda e volume di accumulo: 1,30 m2 / 100 l di accumulo: viene

fornito con centralina solare serie COSMET con le seguenti caratteristiche:

possibilità di contabilizzazione dell'energia prodotta, possibilità di gestione di altri

utilizzatori quali piscina o fonti termiche quali caldaia, termo camino. Sono necessari

solo 19,32 m2 per riscaldare 1500 l di acqua; i tempi di installazione sono ridotti e il

funzionamento è garantito per tutto l'anno. La centralina è già preassemblata con

gestione uscita caldaia; il kit comprende 6 collettori solari Sky 18 da 3,22 m2,

ciascuno costituito da una serie di tubi in vetro borosilicato a doppia intercapedine,

saldati all'estremità, al cui interno è provocato il vuoto. L'intercapedine interna è resa

selettiva per l'assorbimento della radiazione elettromagnetica solare per mezzo di una

verniciatura metallica speciale multistrato, creata utilizzando prodotti completamente

riciclabili, denominata ''CERMET''. L'unità di assorbimento è formata da un circuito

in rame curvato a forma di ''U'', posizionato a contatto con appositi assorbitori di

calore in alluminio, che ne aumentano la superficie di scambio di calore. Tutta la

lunghezza di ogni unità è racchiusa in un singolo tubo di vetro, ed ogni unità viene

poi connessa in parallelo ad un collettore situato sulla testata del pannello, che

raccoglie il fluido vettore che scorre in ogni circuito. Il telaio metallico in profilato di

adeguato spessore in alluminio elettrocolorato, è conforme alle normative per una

resistenza alla corrosione in nebbia salina; montaggio dei singoli elementi costituenti

la struttura mediante speciali squadrette che rendono semplice il montaggio ad

incastro. La struttura di protezione del collettore di distribuzione in rame è realizzata

in alluminio, ed ha le medesime caratteristiche del telaio, completamente isolato con

particolare isolante ''ISOPLUS'' incombustibile classe 0 (ISO - DIS 1182.2),

idrorepellente e a bassa biopersistenza. Il laminato è riflettente a bassa iridescenza

secondo normative EN 573/3 - EN 485/2 - EN 485/4 e test standard per ossidazione

anodica DIN 50943, appositamente realizzato per riflettere con percentuale superiori

al 90% della luce totale, sfruttando il sistema CPC (Compound Parabolic

Concentrator). Le caratteristiche tecniche sono le seguenti: numero di tubi 18;

diametro esterno tubi sottovuoto 58 mm; circuiteria in rame: 7/18 mm; rendimento

(n0a) 71,80%; coefficiente di perdita termica (1a) 0,974 W/m2K; coefficiente di

perdita termica (2a) 0,005 W/m2K2; pressione massima d'esercizio 6,0 bar; portata

ottimale 1 l/min m2; peso a vuoto 65 kg; contenuto di liquido 2,29 l; superficie lorda

3,22 m2; superficie di apertura 2,84 m2; superficie di assorbimento 1,22 m2. Le

dimensioni sono le seguenti: larghezza (con raccordi) 2083 (2018) mm; altezza 1585

mm; profondità 140 mm, conforme standard UNI EN 12975 Certificato Solar

Keymark. Il kit prevede inoltre un vaso di espansione da 10 bar (105 l), con

membrana fissa a diaframma, idoneo per impianti di riscaldamento ed uso sanitario.

Corpo in acciaio verniciato; calotta in acciaio rivestita interamente con vernice

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epossidica atossica. Svolge la funzione di assorbimento delle dilatazioni del fluido

termovettore negli impianti solari, fino a 10 bar. Per quanto riguarda il serbatoio, uno

degli elementi fondamentali, è un bollitore sanitario da 1500 l, per il contenimento di

a.c.s. dotato di 2 scambiatori tubolari fissi: è realizzato in lamiera di acciaio al

carbonio S 235 JR e dotato internamente di due scambiatori elicoidali di grande

superficie per un alto rendimento. Il bollitore è inoltre dotato di una flangia

d'ispezione e di un manicotto per l'inserimento di un'eventuale resistenza elettrica. La

protezione interna alla corrosione è ottenuta mediante un processo di vetrificazione in

doppia mano (860°C) rigorosamente conforme alla normativa DIN 4753. Per

un'ulteriore garanzia di durata del serbatoio viene installato un anodo al magnesio di

dimensioni adeguate, completo di apparecchio per il controllo istantaneo dello stato

d'usura. Il sistema è dotato di una stazione solare high flow, ovvero un modulo per la

gestione di impianti solari di grandi dimensioni. Questa è costituita da una pompa di

circolazione a tre velocità, valvola di sicurezza, valvola di non ritorno, termometro

integrato, manometro, rubinetti per carico e scarico impianto, supporto vaso

d'espansione, regolatore e misuratore di portata da 15 a 42,5 l/min. E' dotata di

isolamento termico in EPP, fornita pre-assemblata e pronta per l'installazione. Per

quanto riguarda la regolazione, provvede una centralina solare COSMET con sonde,

che consente la gestione di centrali termiche solari di diversa complessità: è dotata di

ben 9 schemi Kloben di centrali termiche con impianto solare termico già

memorizzati al suo interno, con la possibilità di variarne i parametri a seconda delle

esigenze dell’impianto. Dispone di 6 contatti normalmente aperti per l'attivazione di

circolatori, valvole deviatrici o caldaia ausiliaria. Consente inoltre, tramite un ampio

schermo LCD, di poter visualizzare in qualsiasi istante tutte le temperature operanti e

la possibilità di installare un kit conta energia per monitorare il risparmio energetico

fornito dal proprio impianto solare. Infine il sistema comprende anche una sonda PT

1000 e 4 sonde NTC oltre al kit raccordo solare con sfiato manuale. Di seguito sono

riportate alcune immagini che rendono l’idea del sistema che abbiamo scelto. 7

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In seguito riportiamo una tabella presa dal catalogo Kloben che riporta i vari

componenti presenti nel sistema e le varie soluzioni Grand Soleil per impianti di

dimensioni differenti.

Il tubo di uscita dell’accumulo è collegato a poca distanza ad una valvola termostatica

che si occupa di miscelare l'acqua calda dell'accumulo con l'acqua fredda

dell'impianto mantenendo in uscita acqua a temperatura costante (40-50 °C): da

catalogo sceglieremo una valvola termostatica 1'' 30/70 °C. Tale valvola è necessaria

per tre motivi: 1. pericolo di ustioni; 2. dispersione di calore nelle tubature data

l'elevata temperatura (per questo motivo la valvola non dovrebbe essere posta troppo

distante dall'accumulo); 3. danneggiamento di una eventuale caldaia posta in serie al

pannello solare. 9

L'uscita della valvola termostatica è poi collegata ad una valvola deviatrice detta

anche valvola a tre vie. Questa valvola ha un ingresso e due possibili uscite. A

seconda della temperatura di ingresso si attiva l'una o l'altra uscita, ma mai

contemporaneamente. Si adotta questa soluzione per far in modo che quando la

temperatura è di circa 40 °C o superiore l'acqua venga direttamente immessa nel

circuito dell'acqua calda sanitaria; in caso contrario viene inviata all'ingresso della

caldaia istantanea che la scalda fino alla temperatura desiderata prima di essere

immessa nel circuito.

Ciascun appartamento è già dotato di una caldaia istantanea pilotata da un sensore di

temperatura che ne regola la fiamma e l’accensione. Per quanto riguarda la

distribuzione, dall’uscita acqua calda boiler partiranno 3 calate (una per ogni lato del

condominio) per interfacciare l’impianto solare termico alle caldaie esistenti. Per fare

ciò si dovr&