Trattamenti superficiali selettivi e non

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  1. Wilmorel
     
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    Nella sezione Solare-Fai da te, numerosi sperimentatori tentano soluzioni per ottimizzare il rendimento dei pannelli.
    La ricerca di soluzioni “nuove” non è facile in mancanza di adeguate strumentazioni, non potendo andare oltre a valutazioni empiriche.
    Un metodo alternativo, o se preferite integrativo, consiste nel fare ricorso al calcolo e a dati tabulati.
    Ho preparato un foglio PDF nel quale viene fatto il confronto fra soluzioni alternative fra i più diffusi trattamenti superficiali delle piastre captanti dei pannelli, in differenti condizioni di esercizio.
    Lo scopo è quello di valutare la influenza, il peso in rendimento, dei diversi trattamenti superficiali nelle differenti condizioni operative.

    Il pannello preso in esame è il modello da me costruito svariati anni or sono, sul quale avevo imbastito un foglio di calcolo per valutare rendimenti ecc.
    Le caratteristiche si vedono in una scheda all'interno dell'allegato, appena sotto il titolo. Naturalmente, i valori presentati nell'allegato, valgono per questo pannello, ma possono essere indicativi per qualsiasi pannello vetrato piano.

    Vengono confrontati diversi gruppi di variabili.

    -Il primo gruppo è costituito dai quattro diversi tipi di trattamento superficiale che ho preso in esame:
    VNO=Verniciatura nera opaca per alte temperature;
    VNS= Verniciatura selettiva tipo Solkote in tre mani;
    O_Cr-Ni= Trattamento di ossidazione superficiale elettrolitica al nero di Cromo-Nichel (i trattamenti a marchi Ti-nox, PVD, Sunselect, dichiarano prestazioni più elevate);
    Nf= Trattamento al Nerofumo.

    -Vengono confrontate due diverse inclinazioni del pannello, fra le più diffuse, 30° e 50° riferite all'orizzontale.

    -L'orientamento è sempre a Sud. La località esaminata è Bologna.

    -Sono considerati due estremi stagionali, cioè i Solstizi Estivi e Invernali, con le note conseguenze su variabili come insolazione, temperatura atmosferica e temperatura di ingresso nell'accumulo.

    -Siccome il rendimento dei pannelli è fortemente influenzato dal delta fra la temperatura in ingresso e quella in uscita, oltre alla temperatura ambiente, si considerano tre diversi gradini della temperatura in uscita dai pannelli (o in ingresso allo scambiatore, che è lo stesso), 33°, 50°, 80°.

    Da questo insieme di dati escono due tabelle, Estate, Inverno, per ognuna delle due inclinazioni dei pannelli, 30° e 60°, e due diagrammi relativi.
    I valori numerici espongono la POTENZA della radiazione solare in W/mq, quindi valori istantanei. Sarebbe stato troppo complesso modificare il foglio di calcolo per ottenere valori di energia giornaliera ecc.

    Un sintetico esame mette in evidenza l'importanza di alcune delle variabili esaminate, ai fini della ottimizzazione del rendimento.
    -La inclinazione dei pannelli, che è importante specialmente nella stagione invernale.
    (nei diagrammi a sinistra sta la inclinazione di 30°, e a destra quella di 50°)
    -I migliori rendimenti, d'Inverno, si ottengono con moderate temperature in uscita (fra le tre proposte, 33°, 50°, 80°).
    -I differenti trattamenti superficiali forniscono rendimenti molto differenti, in particolare d'Inverno.
    Risultati nettamente migliori si ottengono con i trattamenti selettivi.
    La verniciatura in Nero opaco si colloca all'ultimo posto della categoria.

    Colori dei diagrammi:
    Verniciatura Nero opaco= viola
    Verniciatura selettiva Solkote o simile= lilla
    Ossido nero Cr-Ni=giallo
    Nerofumo= azzurro

    Dalle tabelle e dai diagrammi, risulta che d'inverno è difficile raggiungere temperature in uscita superiori ai 50°C.
    Infatti, in queste condizioni, il calcolo mostra valori e rendimenti prossimi allo zero o negativi.
    Il che vuol dire che se per assurdo, in queste condizioni, il circolatore rimanesse in funzione, il pannello funzionerebbe da radiatore e non da collettore, dissipando quindi energia invece di raccoglierne.
    Ciò vale in particolare per i trattamenti non selettivi.

    PS
    Non si avranno realmente valori negativi e quindi dissipazione, in quanto il termostato differenziale disattiverà la pompa. I pannelli a circolazione naturale, come noto si autoregolano.

    Felici considerazioni!

    Edited by Wilmorel - 3/12/2007, 14:26
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    trattamenti_superf_collettori_3D.pdf
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    Non riesco a scaricare il file. Avresti un link diretto?
     
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  3. Wilmorel
     
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    CITAZIONE (livingreen @ 2/12/2007, 20:26)
    Non riesco a scaricare il file. Avresti un link diretto?

    Ieri sera, Domenica, il forum era impallato e anch'io non riuscivo a scaricare.
    Stamane, tutto funziona regolarmente, o almeno spero.
    :)
    Se i diagrammi fossero di difficile interpretazione, dispongo di una versione 2D del foglio, forse più leggibile.
    ^_^
     
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  4. mariomaggi
     
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    Wilmorel,
    ottimo lavoro!
    Ora sono di corsa, commentero' tra qualche giorno.
    Ciao
    Mario
     
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  5. raffaele75
     
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    ma da quello che sono riuscito a capire le superfici trattate con ossidi non sono poi cosi selettive o migliori di altre... il prezzo però......
     
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  6. Wilmorel
     
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    x MarioMaggi
    Grazie dell'apprezzamento.
    :)

    x Raffaele75
    In effetti l'influenza dei due tipi di trattamento selettivo non ha uguale peso in tutte le situazioni.
    Mentre d'estate, e con limitati delta fra ingresso e uscita del fluido termovettore e fra lo stesso e la temperatura ambiente, la differenza è modesta, d'inverno e con valori elevati dei citati parametri, la differenza diventa rilevante, tanto più se si intende utilizzare il solare come integrazione al riscaldamento.
    Faccio notare che per quanto riguarda il trattamento di "ossidazione" ho adottato termini e valori segnalati da fonti indipendenti nella letteratura tecnica.
    Le schede tecniche di prodotti a marchi registrati forniscono valori più vantaggiosi (ma non di tanto) specialmente per la emittanza, (cioè più bassi).
    Volutamente non li ho inseriti per non segnalare un prodotto a svantaggio di un altro.
    Per quanto riguarda invece le verrnici selettive, ho segnalato in chiaro il nome del prodotto perchè le ricerche che ho fatto non mi hanno consentito di trovare altri fornitori.

    A questo proposito, e per pura curiosità, qualcuno nel forum, residente dalle parti di Como può dirmi se esiste ancora la ditta SAVID che 20 anni or sono produceva vernici selettive?
    Ricerche condotte via web non hanno fornito risultati.


    Ho allegato una versione alternativa dell'allegato "trattamenti superf collettori-2D.pdf" nel quale i grafici sono realizzati in 2D, e credo più leggibili.
    File Allegato
    trattamenti_superf_collettori_2D.pdf
    (Number of downloads: 302)

     
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  7. peppe0306
     
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    CITAZIONE (Wilmorel @ 4/12/2007, 09:33)
    x MarioMaggi
    Grazie dell'apprezzamento.
    :)

    x Raffaele75
    In effetti l'influenza dei due tipi di trattamento selettivo non ha uguale peso in tutte le situazioni.
    Mentre d'estate, e con limitati delta fra ingresso e uscita del fluido termovettore e fra lo stesso e la temperatura ambiente, la differenza è modesta, d'inverno e con valori elevati dei citati parametri, la differenza diventa rilevante, tanto più se si intende utilizzare il solare come integrazione al riscaldamento.
    Faccio notare che per quanto riguarda il trattamento di "ossidazione" ho adottato termini e valori segnalati da fonti indipendenti nella letteratura tecnica.
    Le schede tecniche di prodotti a marchi registrati forniscono valori più vantaggiosi (ma non di tanto) specialmente per la emittanza, (cioè più bassi).
    Volutamente non li ho inseriti per non segnalare un prodotto a svantaggio di un altro.
    Per quanto riguarda invece le verrnici selettive, ho segnalato in chiaro il nome del prodotto perchè le ricerche che ho fatto non mi hanno consentito di trovare altri fornitori.

    A questo proposito, e per pura curiosità, qualcuno nel forum, residente dalle parti di Como può dirmi se esiste ancora la ditta SAVID che 20 anni or sono produceva vernici selettive?
    Ricerche condotte via web non hanno fornito risultati.


    Ho allegato una versione alternativa dell'allegato "trattamenti superf collettori-2D.pdf" nel quale i grafici sono realizzati in 2D, e credo più leggibili.

    Dopo tutto questo lavoro non posso fare altro che ringraziarti, penso che teoricamente anche in un pannello ad aria, i vantaggi dovrebbero essere simili..spero...
    Le prove che avevo fatto io erano piu limitative,misurando la temperatura mettendo dei pezzettini di carta nera con sopra dei materiali Sabbia, calsetta metalica, vernice,metalli,rame,lamiera, ecc....i migliore risultato,come temperatura l'ho avuto con la sabbiafinissima,ma pesantissima,che è un miscuglio di minerali, ematite, ilvaite,pirite,quarzo,magnetite.ma non so in che percentuale.
     
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  8. Wilmorel
     
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    Ciao Peppe,
    fa piacere fornire un qualche aiuto a chi si impegna per la diffusione delle energie alternative.
    E' una buona causa.
    :D

    La miscela di di ematite, ecc. che hai usato è interessante.
    Io ho condotto alcune prove empiriche su alcuni metalli ossidati, non verniciati, ed anche questi sembrano interessanti.
    Non sono propriamente selettivi, ma sembrano migliori di altre soluzioni.
    Ora non ho la disponibilità del laboratorio, ma in primavera estate, quando andrò in campagna, penso di fare alcune prove comparative, tempo permettendo, su lamierino in Rame ossidato (quello bruno, credo rameoso) e lamiera di Acciaio Zincato-passivato/ossidato, confrontati con la solita vernice nera opaca e con quella selettiva, se si riuscirà ad acquistarla.

    :)
     
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  9. peppe0306
     
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    Ciao Wilmorel volevo chiederti un pare,teorico, quello che ho fatto io è verniciare di nero la parte della lamiera esposta al sole semplicemente dopo quando era ancora fresca, ci ho messo sopra (tipo come si fa con il formaggio della pasta) questa sabbietta, ma forse sarebbe stato meglio mescolare prima la sabbia con la verce.
    secondo te qualè la soluzione migliore metterla sopra
    mescolare il tutto
    o entrambe?

    https://image.forumcommunity.it/1/0/2/7/0/3/2/1196873156.jpg
     
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  10. Wilmorel
     
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    Ciao Peppe
    Credo che la procedura che hai seguito vada bene, perchè ti evita di impastare sabbia e vernice in grumi che non riusciresti a pennellare o ad applicare.
    Potresti fare un altro tentativo di confronto, dopo la completa esecuzione ed asciugatura di quello che hai descritto e cioè, spruzzare leggermente con la solita vernice nera o trattare con nerofumo metà del tuo pannello, diviso da un setto provvisorio per il lungo, poi, dopo asciugatura, misurare localmente la temperatura sulle due diverse superfici.
    E' una prova empirica, ma ti dovrebbe dire se capta meglio il tuo originario o quello ottenuto aggiungendo una leggera spruzzata.
    :)
     
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  11. sentrysilent
     
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    wilmorel, dove posso acquistare VNS= Verniciatura selettiva tipo Solkote in tre mani;
    O_Cr-Ni= Trattamento di ossidazione superficiale elettrolitica al nero di Cromo-Nichel (i trattamenti a marchi Ti-nox, PVD, Sunselect, dichiarano prestazioni più elevate) m??? gia' visto in castorama, bricoio o negozi di vernici specializzati ma nessuno mi ha saputo aiutare ?

    peppe, come ti sei procurato o dove potrei trovare il miscuglio di sabbia che hai usato di ematite, ilvaite,pirite,quarzo,magnetite???

    grazie ad entrambi
     
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  12. Wilmorel
     
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    Nel thread che ti segnalo di seguito trovi molte considerazioni sulla applicazione delle vernici e sulla autocostruzione in generale.
    Se ti accontenti della Duplicolor per elevate temperature, la trovi in grandi magazzini del fai da te come OBI, oppure BRICO, ma probabilmente anche altri.
    Io l'ho vista all'OBI, solo in bombolette spray. Eventualmente chiedi ai commessi.
    Per la selettiva, come puoi leggere dai post, è stata fatta una ricerca e presi contatti con il fornitore, ma ad oggi non si è concretizzato nulla.
    Per i trattamenti al nero di cromo-nichel, si tratta di procedimenti industriali, di fatto inaccessibili all'hobbista.
    Leggiti tutto il thread e troverai risposte.

    https://energierinnovabili.forumcommunity.net/?t=10844350
     
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  13. ULTRASSS
     
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    CITAZIONE (Wilmorel @ 2/12/2007, 18:35)
    Nella sezione Solare-Fai da te, numerosi sperimentatori tentano soluzioni per ottimizzare il rendimento dei pannelli.
    La ricerca di soluzioni “nuove” non è facile in mancanza di adeguate strumentazioni, non potendo andare oltre a valutazioni empiriche.
    Un metodo alternativo, o se preferite integrativo, consiste nel fare ricorso al calcolo e a dati tabulati.
    Ho preparato un foglio PDF nel quale viene fatto il confronto fra soluzioni alternative fra i più diffusi trattamenti superficiali delle piastre captanti dei pannelli, in differenti condizioni di esercizio.
    Lo scopo è quello di valutare la influenza, il peso in rendimento, dei diversi trattamenti superficiali nelle differenti condizioni operative.

    Il pannello preso in esame è il modello da me costruito svariati anni or sono, sul quale avevo imbastito un foglio di calcolo per valutare rendimenti ecc.
    Le caratteristiche si vedono in una scheda all'interno dell'allegato, appena sotto il titolo. Naturalmente, i valori presentati nell'allegato, valgono per questo pannello, ma possono essere indicativi per qualsiasi pannello vetrato piano.

    Vengono confrontati diversi gruppi di variabili.

    -Il primo gruppo è costituito dai quattro diversi tipi di trattamento superficiale che ho preso in esame:
    VNO=Verniciatura nera opaca per alte temperature;
    VNS= Verniciatura selettiva tipo Solkote in tre mani;
    O_Cr-Ni= Trattamento di ossidazione superficiale elettrolitica al nero di Cromo-Nichel (i trattamenti a marchi Ti-nox, PVD, Sunselect, dichiarano prestazioni più elevate);
    Nf= Trattamento al Nerofumo.

    -Vengono confrontate due diverse inclinazioni del pannello, fra le più diffuse, 30° e 50° riferite all'orizzontale.

    -L'orientamento è sempre a Sud. La località esaminata è Bologna.

    -Sono considerati due estremi stagionali, cioè i Solstizi Estivi e Invernali, con le note conseguenze su variabili come insolazione, temperatura atmosferica e temperatura di ingresso nell'accumulo.

    -Siccome il rendimento dei pannelli è fortemente influenzato dal delta fra la temperatura in ingresso e quella in uscita, oltre alla temperatura ambiente, si considerano tre diversi gradini della temperatura in uscita dai pannelli (o in ingresso allo scambiatore, che è lo stesso), 33°, 50°, 80°.

    Da questo insieme di dati escono due tabelle, Estate, Inverno, per ognuna delle due inclinazioni dei pannelli, 30° e 60°, e due diagrammi relativi.
    I valori numerici espongono la POTENZA della radiazione solare in W/mq, quindi valori istantanei. Sarebbe stato troppo complesso modificare il foglio di calcolo per ottenere valori di energia giornaliera ecc.

    Un sintetico esame mette in evidenza l'importanza di alcune delle variabili esaminate, ai fini della ottimizzazione del rendimento.
    -La inclinazione dei pannelli, che è importante specialmente nella stagione invernale.
    (nei diagrammi a sinistra sta la inclinazione di 30°, e a destra quella di 50°)
    -I migliori rendimenti, d'Inverno, si ottengono con moderate temperature in uscita (fra le tre proposte, 33°, 50°, 80°).
    -I differenti trattamenti superficiali forniscono rendimenti molto differenti, in particolare d'Inverno.
    Risultati nettamente migliori si ottengono con i trattamenti selettivi.
    La verniciatura in Nero opaco si colloca all'ultimo posto della categoria.

    Colori dei diagrammi:
    Verniciatura Nero opaco= viola
    Verniciatura selettiva Solkote o simile= lilla
    Ossido nero Cr-Ni=giallo
    Nerofumo= azzurro

    Dalle tabelle e dai diagrammi, risulta che d'inverno è difficile raggiungere temperature in uscita superiori ai 50°C.
    Infatti, in queste condizioni, il calcolo mostra valori e rendimenti prossimi allo zero o negativi.
    Il che vuol dire che se per assurdo, in queste condizioni, il circolatore rimanesse in funzione, il pannello funzionerebbe da radiatore e non da collettore, dissipando quindi energia invece di raccoglierne.
    Ciò vale in particolare per i trattamenti non selettivi.

    PS
    Non si avranno realmente valori negativi e quindi dissipazione, in quanto il termostato differenziale disattiverà la pompa. I pannelli a circolazione naturale, come noto si autoregolano.

    Felici considerazioni!

     
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