Ottimizzazione del risparmio energetico del sistema di controllo a circuito chiuso-con termocoppia per tubi di riscaldamento solare
Il risparmio energetico e la riduzione dei consumi sono i vantaggi principali dei sistemi solari di riscaldamento dell'acqua, ma molti progetti installati non riescono a raggiungere gli effetti di risparmio energetico-attesi. Il monitoraggio a lungo-termine mostra che un'irragionevole logica di controllo della temperatura-a circuito chiuso causata da una carenza di precisione della termocoppia è la ragione principale del consumo energetico eccessivo. L'abbinamento della termocoppia ad alta-precisione può massimizzare il potenziale-di risparmio energetico dei tubi del riscaldamento ausiliario solare.
Le tradizionali termocoppie a bassa-precisione presentano grandi errori di controllo della temperatura, con conseguente surriscaldamento del sistema e fenomeni di riscaldamento ripetuti. Quando la temperatura dell'acqua raggiunge il valore impostato, il feedback ritardato del segnale fa sì che i tubi di riscaldamento continuino a funzionare, generando un consumo energetico non valido. Una valutazione imprecisa della temperatura bassa- porta all'avvio anticipato dei tubi di riscaldamento, causando un riscaldamento ausiliario non necessario in condizioni di luce solare debole.
Le termocoppie dedicate all'energia solare ad alta-precisione formano un preciso sistema di controllo-a circuito chiuso con tubi riscaldanti. Il feedback accurato e in tempo reale del segnale della temperatura consente una regolazione dinamica della potenza e un controllo accurato dell'avvio e dell'arresto, evitando completamente collegamenti di riscaldamento non validi. Il sistema sfrutta appieno il riscaldamento naturale solare e avvia il riscaldamento ausiliario solo quando necessario, riducendo al minimo il consumo di energia elettrica.
Secondo i dati comparativi sul consumo energetico del progetto, i sistemi solari dotati di controllo a circuito chiuso-con termocoppia ad alta precisione possono ridurre il consumo di energia per il riscaldamento ausiliario del 19%-25% durante tutto l'anno. Per progetti commerciali di acqua calda solare di medie e grandi dimensioni, il vantaggio annuale di risparmio energetico è estremamente significativo e il costo di funzionamento del sistema è notevolmente ridotto.
Le diverse potenze dei tubi riscaldanti hanno spazi di ottimizzazione del risparmio energetico-differenziati. I tubi per riscaldamento domestico a bassa-potenza hanno effetti stabili di risparmio energetico-dopo la corrispondenza di precisione, mentre i tubi per riscaldamento commerciale ad alta-potenza hanno margini di risparmio energetico-più ampi grazie al maggiore consumo energetico del singolo riscaldamento.
La seguente tabella mostra le prestazioni di-risparmio energetico dei sistemi di controllo-a circuito chiuso con diverse configurazioni:
|
Modalità di configurazione del sistema |
Consumo annuo di energia ausiliaria (kWh) |
Errore di controllo della temperatura |
Rapporto di riscaldamento non valido |
Tasso di risparmio energetico-completo |
|---|---|---|---|---|
|
Termocoppia ad alta-precisione + tubo riscaldante in rame |
2160 |
±0,5 gradi |
3.2% |
25.1% |
|
Termocoppia ad alta-precisione + tubo in acciaio inossidabile |
2280 |
±0,6 gradi |
4.5% |
21.3% |
|
Termocoppia ordinaria + tubo riscaldante in rame |
2885 |
±1,9 gradi |
12.8% |
6.2% |
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Termocoppia ordinaria + tubo in acciaio inossidabile |
2950 |
±2,1 gradi |
14.3% |
Segno di riferimento |
L'ottimizzazione del sistema-a circuito chiuso non si basa sulla riduzione della potenza e sulla limitazione dei parametri, ma realizza un risparmio energetico attraverso un controllo preciso della temperatura, che non influisce sulla qualità della fornitura di acqua calda. Con la premessa di garantire una temperatura dell'acqua stabile, il consumo energetico non valido viene ridotto al minimo e viene migliorata l'efficienza di utilizzo globale dell'energia solare e dell'energia elettrica ausiliaria.
La calibrazione regolare della termocoppia e il debug-dei parametri a circuito chiuso possono mantenere effetti di risparmio energetico-stabili a lungo termine. Con l'estensione del tempo di funzionamento del sistema, è necessario correggere regolarmente una leggera deriva del rilevamento per evitare l'attenuazione delle prestazioni di risparmio energetico.
È possibile formulare schemi professionali di ottimizzazione del risparmio energetico- in base alla scala del sistema e ai parametri della potenza di riscaldamento per massimizzare i vantaggi economici dei sistemi solari di riscaldamento dell'acqua.
