Fotovoltaico - scaldare acqua

[lelerelele]

Un metodo efficente per scaldare l'acqua con l'elettricità è la Pompa Di Calore ancora più efficente il solare termico anche considerando una pompa di ricircolo. Il calore per effetto joule è facile da creare/sfruttare ma sicuramente non efficente.

Sarò duro, ma non mi entra in testa il motivo di questo!

Se ho da scaldare 1Kg di acqua, gli applico 1000W di una resistenza, integralmente i 1000W andranno a scaldare l'acqua.

Se applico i 1000W ad una pompa di calore, questa farà i suoi giri, ed una parte di 1000W andranno dispesi esternamente all'acqua, (perdite termiche e meccaniche), quindi avrò meno energia trasferita all'acqua.
E non penso neanche che possa sfruttare un salto termico da un'altra sorgente calda, sarebbe troppo facile, (se avessi un bel vulcano vicino ).

???

[ThEnGi]

Sarò duro, ma non mi entra in testa il motivo di questo!

Quando usi la pompa di calore immetti 1000W elettrici, 100W li perdi nel funzionamento ma "sposti" 2000W di calore dal lato freddo al lato caldo (o vice versa). Il lato posto all'esterno assorbe o cede energia all'ambiente.

Per questo più "efficiente", che tecnicamente hai ragione hai maggiori perdite ma il rendimento globale è superiore proprio perché rubi calore dall'ambiente/verso l'ambiente.
Con la resistenza 1000W sono 1000W che immetti nell'acqua, con la PDC ne immetti di più.
Ovviamente la resistenza ha un funzionamento più lineare la PDC no, se scaldi l'acqua con 50° all'ombra l'efficienza è maggiore... ci sono curve eccetera. Nella maggior parte dei casi basta l'aria all'esterno della casa. Ma se hai il Geotermico il rendimento sale !

Sono tutti numeri a caso, se vuoi ti recupero i rendimenti effettivi.

Utilizzare un inverter ibrido senza immissione (fisicamente impossibile immettere), gestisce lui in automatico la ripartizione dei carichi e se hai lo storage puoi gestire anche quello. Io ho usato quello solo che lato rete ho la predisposizione per il GE

[lelerelele]

Quando usi la pompa di calore immetti 1000W elettrici, 100W li perdi nel funzionamento ma "sposti" 2000W di calore dal lato freddo al lato caldo (o vice versa). Il lato posto all'esterno assorbe o cede energia all'ambiente.

Devi scusarmi, se sono duro.

Ora fuori ci sono 0 gradi, (l'acqua che entra è 10°?)

dove riesco a fregare calore per scaldare l'acqua?

se il radiatore esterno farà -10, ce li diamo un po di differenza di temperatura, porto l'acqua a 40° ho sempre un salto di 50°?

boo. non ci arrivo.

[ThEnGi]

Devi scusarmi, se sono duro.

Tranquillo

Ora fuori ci sono 0 gradi, (l'acqua che entra è 10°?)
dove riesco a fregare calore per scaldare l'acqua?

Dipende dal fluido utilizzato ma il radiatore po' andare anche a -20/-30 e oltre, solitamente la temperatura d'esercizio (lato acqua calda) della PDC è più bassa
Usare la PDC con i caloriferi tradizionali è alla pari di scaldare l'acqua con le batterie di Goofy

Però è giusto avere un po' di numeri altrimenti parliamo di unicorni

Bosh modello CS5800iAW 7 OR-S Nelle ultime pagine

Se andiamo a vedere Tamb -7 gradi questa pompa è in grado di trasferire all'acqua 5kW@55° (temperatura alta per una PDC) con un COP di 1.83 significa che per trasferire 5kW all'acqua utilizi 5/1.83= 2.7 kW elettrici.
Anche in queste condizioni d'utilizzo estreme (per una PDC) risparmi 2.3kWh rispetto alla tradizionale resistenza. (efficienza trasferimento resistenza e pdc 100% e 0 perdite)

In questo modello il limite termico è -10° ambiente, va da se che in alta montagna la PDC va abbinata ad un sistema per acquisire la temperatura dal terreno dove è più alta/bassa di quella ambiente.

Come vedi non si parla di temperature del radiatore esterno, io non so che temperatura raggiunge con -10° esterni e Tacqua 55°

EDIT: Non so il modello che ti ho proposto ma solitamente questi sistemi hanno una funzione "BOOST" dove usi il buon vecchio Joule

[ThEnGi]

Mi accodo al mio post, in ultima pagina ci sono i prezzi
Con questo aggiungo: Rimaniamo in tema e parliamo di efficienza energetica (kW termici/kW elettrici) se entriamo nel mondo dell'economicità abbinata alla presenza di rete ovviamente la resistenza vince !

ma questo è come la macchina elettrica (evoco Kagliostro e la sua crociata ), un motore elettrico è più efficente (kW meccanici/kW elettrici) di un termico (kW meccanici/kW "chimici") ma economicamente conviene ?

@OP: Scusa l'OT, ma per il tuo problema ti consiglio di cercare: Inverter IBRIDO senza immissione in rete

[elfo]

se avessi un bel vulcano vicino

Islanda (proprio adesso) ?

Sarò duro

Non sei duro , non hai letto (dell' Ing. Lazzarin dell'Universita' di Padova) il libro linkato qui sotto.

Il libro e' (sue parole)

un’ideale prosecuzione del libro “Intervista sulle pompe di calore” che ho scritto nel lontano 1982

(il libro dell'82 lo trovi usato su - ad esempio - abebooks.com)
che io ho letto all'epoca - e se ho capito io ...
https://www.ferroli.com/media/1614365622.pdf

Se hai difficolta' a reperire il libro dell'82 fai un fischio.

Dal libro dell'82 (vedo adesso che l'immagine qui sotto c'e' anche nel libro del link):

[Kagliostro]

Anche io da un po' sto pensando a come organizzarmi (per adesso l'impianto FV c'è ma le pratiche burocratotecniche non sono ancora ultimate, quindi niente fruizione di quanto già da tempo pagato)

Nello specifico ho uno scaldaacqua a Gas (istantaneo, esterno, marca Vaillant) e vorrei aggiungere uno scaldaacqua elettrico in serie a quello a gas (o magari due, uno prima ed uno dopo quello a gas, vedremo, devo ragionarci su), nel mio caso la tensione sarà la 240V AC

Il problema sarà quello di trovare un modo per alimentare questo scaldaacqua aggiuntivo solo quando l'impianto FV fornirà energia (sufficiente) all'impianto

Sarebbe bello scoprire che magari un qualche accessorio (semplice) in grado di discriminare una cosa del genere esiste già

K

[lelerelele]

Non voglio farVi perdere tempo, susate l'insistenza.

vedo,ThEnGi, la tabella mi darebbe rendimenti dal 2.2 al 5.6, ed io credevo di sapere che il rendimento di una apparecchiatura massimo sarebbe stato di 1.

comunque non riesco a capire , se ho 1000w che mi scaldano l'acqua, come posso avere lo stesso riscaldamento con 250W?
se moltiplico le due potenze per un periodo, diciamo un'ora, avrò due potenze diverse trasferite all'acqua, e come posso avere alla fine la stessa temperatura? Partendo dalla convinzine che il trasferimento termico della resistenza sia il 100%, assorbo 100J trasferisco 100J all'acqua, con la pompa, se assorbo 100J, tuttalpiù avrò 98J trasferiti? Non ci arrivo.

Non sei duro , non hai letto (dell' Ing. Lazzarin dell'Universita' di Padova) il libro linkato qui sotto.
https://www.ferroli.com/media/1614365622.pdf

Ti ringrazio, appena ho un po di tempo lo leggerò, sono curioso di capire come funziona la cosa.

saluti.

[ThEnGi]

Ti rispondo ma prima devi leggere il documento postato da elfo

Non voglio farVi perdere tempo, susate l'insistenza.

Nessun problema

vedo,ThEnGi, la tabella mi darebbe rendimenti dal 2.2 al 5.6, ed io che credevo di sapere che il rendimento di una apparecchiatura massimo sarebbe stato di 1.

Perché quel parametro (COP) non è un "rendimento" ma il rapporto tra il calore traferito all'acqua e quello assorbito dall'apparecchiatura. Come mai è maggiore di 1 ? Dove prendo l'energia extra ?

La risposta è semplice: la prendo dall'ambiente e come effetto ho che il radiatore esterno si raffredda e quello interno si scalda

se moltiplico le due potenze per un periodo, diciamo un'ora, avrò due potenze diverse trasferite all'acqua, e come posso avere alla fine la stessa temperatura?

No, Con 100W elettrici se usi una resistenza (joule) traferisci all'acqua 100W
Se usi una pompa di calore trasferisci 100W*COP all'acqua.
A parità di potenza e tempo una PDC arriverà ad una temperatura più alta (ipoteticamente)

Data la (maggiore) complessità del sistema che include anche passaggi fisici paradossalmente è errato pensare che quei 100W finiscono nell'acqua ma servono per il funzionamento della PDC (Compressore/ventole/Pompe) la quale ha come effetto "collaterale" voluto di spostare il calore da una parte all'altra.
Perciò spendi energia per fare funzionare la PDC, ma quell'energia non va nella tua caldaia. Ma il funzionamento fa si che venga asportato calore dall'ambiente e ceduto alla caldaia. A quel punto il lato freddo viene rigenerato dalla temperatura ambiente e il processo si ripete.

L'ambiente può essere considerata una fonte infinita di calore (=Energia) è come avere un bacino infinito d'acqua !
NDR: Anche questo è un esagerazione..... ma spero renda l'idea

[blueice80]

x Kagliostro
Si esistono già questi dispositivi, però sono abbastanza costosi
vedi Power Reducer o i prodotti my-pv.
Se invece vuoi fare da te trovi diversi progetti già fatti nei vari forum di energia e solare...