RIPRENDO: DISPERSIONE CALORE DA SCALDABAGNO AD ACCUMULO

[GianFiu]

Riprendo l'argomento perche' ho ripetuto la misura del consumo dello scaldabagno alle diverse temperature facendo un confronto su parecchi giorni, mentre la prima prova era su pochi giorni.

Malgrado il risultato positivo del primo esperimento c'e' qualcosa che mi convince. L'esempio che mi avete fatto della maggiore energia necessaria con l'auto per passare da 0 a 50 kmh e' molto maggiore di quella necessaria per passare da 50 a 100 e' facilmente comprensibile, ma mentre so che esiste l'inerzia nella meccanica non mi risulta (sempre pronto a cambiare idea) che esista analoga inerzia nel riscaldamento dei corpi.

Quindi ci siamo lasciati che avevo visto un miglioramento dei consumi aumentando la temperatura dell'acqua a 65° , mentre in origine erano circa 45°.

Ho ripetuto la prova per 19 giorni a 65° ed ho ottenuto un consumo totale di 80,1 kWh. Poi ho riportato il termostato come era in origine prima che lo modificassi, cosa che mi e' stata possibile perche' avevo fatto un segno sulla ghiera, e dopo 17 giorni ho avuto un consumo di soli 50 kWh a 45°. Non ho avuto ancora il tempo di misurare i consumi spegnendo lo scaldabagno di notte.

Dove trovo delle formule per calcorare l'energia necessaria al riscaldamento dell'acqua ?

[reka]

però quella formula ti dice quanta ne serve per scaldarla la prima volta e per ripristinare la temperatura dopo il prelievo.

 

per capire il consumo devi anche conoscere la dispersione dello scaldabagno, se è recente qualche dato si trova, perchè quella c'è costantemente e aumenta con l'aumentare della differenza di temperatura, qundi a 65° disperde di più.. il problema è capire quando si bilanciano le cose..

 

continua con i rilevi empirici che sono i migliori.

[GianFiu]

Quote

però quella formula ti dice quanta ne serve per scaldarla la prima volta e per ripristinare la temperatura dopo il prelievo.

 

Grazie per la risposta , ma se esiste un calcolo simile e' proprio quello che mi serve, perche' ovviamente il calcolo prevedera' una temperatura di partenza ed una di arrivo, 

e quindi dovrebbe prevedere anche i riscalamenti successivi non solo quelli che partono dalla temeperatura basale.

2 ore fa, reka ha scritto:

per capire il consumo devi anche conoscere la dispersione dello scaldabagno

Infatti nel mio primo messaggio, quello di novembre, chiedevo un parere su questo punto.

2 ore fa, reka ha scritto:

aumenta con l'aumentare della differenza di temperatura, qundi a 65° disperde di più

Benedetti ! 😇 Era quello che affermavo io nel mio primo messaggio, ma a furor di popolo mi si diceva che era vero il contrario !! 🤔 o perlomeno mi si diceva che c'e' un vantaggio a tenere la temperatura piu' alta, cosa che non capisco. Le formule sarebbero gradite !

 

Ho un problema con il quoting non riesco a cancellare il quoting sottostante, come posso fare ?

 

Il 28/11/2022 alle 17:52 , reka ha scritto:

 

 

[Alessio Menditto]

Allora la termodinamica, che è la cassazione, dice che la velocità di trasmissione del calore è tanto più veloce quanto più c’è differenza tra le due temperature, questo ovviamente non tiene conto dell’isolamento che ci può essere tra le due temperature.

Questo è un dato di fatto indiscutibile, per cui sembrerebbe che più la temperatura è bassa meno disperde, il problema è che tu non sai il coefficiente di trasmissione di temperatura del bolier, per cui alla fine fanno fede solo le tue prove empiriche.

[PierGSi]

Semplificando, la potenza termica scambiata attraverso l'isolamento ad una temperatura costante dipende da 

 

-il gradiente in / out, quindi il delta di temperatura tra acqua ed ambiente

-conducibilità termica del materiale isolante (lambda)

-spessore materiale

-superficie esposta

 

Facciamo che sia circa 80 litri, metto le misure del mio  :

altezza circa 0.65 m diametro 0.46 m 

 

circonferenza 0.46*3.14= 1.444 m

superficie = 1.444 * 0.65 = 0.94 m^2

 

superficie tetto e fondo (0.4/2)^2*3.14 = 0.13 m^2

Circa 1.07 m^2

 

spessore isolamento 0.03 m, lambda del poliuretano mettiamo 0.040

1/( 0.03/0.040) = 1.33 W/m^2*K trasmittanza

 

temperatura acqua 65°C

temperatura ambiente 15°C

gradiente  65-15= 50°C

perdita termica = 1.07 * 1.33 * 50 = 71W

Nelle 24 h -> 71 * 24 = 1700 Wh *solo per tenere in temperatura*

 

temperatura acqua 45°C

temperatura ambiente 15°C

gradiente 45-15= 30°C

perdita termica = 1.07 * 1.33 * 30 = 42.7W

nelle 24 h -> 42.7*24 = 1024 Wh *solo per tenere in temperatura*

 

Energia per scaldare l'acqua 

 

calore specifico 4.186 KJ/(Kg*K)

KJ = calore specifico * massa * dt

 

Se entrano 30 litri di acqua a 15°C dalla rete e li devi portare a 45°C

 

4.186 * 30 * (45-15) = 3767 KJ

1 Wh = 3.6 KJ 

 

3767/3.6 = 1046 Wh

 

Se consumi 30 litri al giorno ed hai impostato 45°C avrai

1024 Wh (dispersioni) + 1046 Wh = 2.07 kWh * 17 = 35 kWh

 

Ovviamente nella realtà la temperatura interna dell'acqua non è uniforme, si miscela quando entra, ci sono dei punt più caldi, moti convettivi aria, non si sa lo spessore isolamento reale e la conducibilità, ecc ecc

[GianFiu]

22 minuti fa, Alessio Menditto ha scritto:

Questo è un dato di fatto indiscutibile, per cui sembrerebbe che più la temperatura è bassa meno disperde, il problema è che tu non sai il coefficiente di trasmissione di temperatura del bolier, per cui alla fine fanno fede solo le tue prove empiriche

 

Yeeesss, carissimo, ma a parte la dispersione termica del mio boiler io non riesco a capire perche' possa essere vantaggioso, ai fini dei consumi, un manteniemto della temperatura piu' alta, cio' anche in un boiler ideale con dispersione pari a zero.

[GianFiu]

10 minuti fa, PierGSi ha scritto:

Se entrano 30 litri di acqua a 15°C dalla rete e li devi portare a 45°C

 

4.186 * 30 * (45-15) = 3767 KJ

1 Wh = 3.6 KJ 

 

3767/3.6 = 1046 Wh

 

Ah, ecco ora la cosa comincia a assere chiara. L'energia necessaria e' proporzionale direttamente alla differenza di temperatura, ed al volume di acqua da riscaldare. Ora mi sono ricordato di una affermazione di Orsini che diceva giustamente che piu' l'acqua e' a bassa temperatura e piu' aumenta il volume di acqua calda che viene prelevata e che dovra' essere rimpiazzata da acqua fredda. Quindi in base alla temperatura impostata prevarra' una situazione o l'altra. Presumo che in boiler non ideale con temepratura ambiente bassa converra' tenere la temperatura dell'acqua bassa; in estate converra' mantenere la temperatura alta. Ah bel rompicapo, ci pensero'  stanotte 🤔

[PierGSi]

14 minuti fa, GianFiu ha scritto:

 

Ah, ecco ora la cosa comincia a assere chiara. L'energia necessaria e' proporzionale direttamente alla differenza di temperatura, ed al volume di acqua da riscaldare. Ora mi sono ricordato di una affermazione di Orsini che diceva giustamente che piu' l'acqua e' a bassa temperatura e piu' aumenta il volume di acqua calda che viene prelevata e che dovra' essere rimpiazzata da acqua fredda. Quindi in base alla temperatura impostata prevarra' una situazione o l'altra. Presumo che in boiler non ideale con temepratura ambiente bassa converra' tenere la temperatura dell'acqua bassa; in estate converra' mantenere la temperatura alta. Ah bel rompicapo, ci pensero'  stanotte 🤔

 

E' molto difficile fare una stima precisa in quanto gli elementi che concorrono al risultato finale sono molti : temperatura acqua ingresso, stratificazione interna,  posizione dell'uscita tubi  (sono dei ponti termici), l'isolamento della flangia resistenza,ecc

Rischio legionella a parte che non ho idea se sia concreto su serbatoi piccoli, la temp. conviene tenerla più bassa possibile a prescindere dalla stagione, secondo me : gran parte della potenza se ne va in dispersioni.

 

Meglio ancora, sostituire il boiler a resistenza con uno a pompa di calore. 😎

 

[Alessio Menditto]

1 ora fa, GianFiu ha scritto:

perche' possa essere vantaggioso, ai fini dei consumi, un manteniemto della temperatura piu' alta, cio' anche in un boiler ideale con dispersione pari a zero.

Come dicevo in una discussione simile, il boiler non è una cisterna, di solito uno scalda l’acqua per lavare i piatti o farsi la doccia, essendo un sistema atmosfericamente isolato, l’unico modo per fare uscire l’acqua è che ne entri dell’altra, e in inverno prova a misurare la temperatura dell’acqua fredda, facciamo finta sia 10 gradi.

Nel boiler se tieni 50 litri di acqua a 50 gradi, appena ne esce un litro ne entra uno a 10 gradi che comincia a raffreddare gli altri 49 rimasti a 50, tolto un altro litro, ne entra un altro che raffredda i 48 rimasti a “un po’ meno” di 50 (perché raffreddati dal litro gelido) e via così, la morale che tu dal boiler non spilli 50 litri a 50 litri, ma man mano saranno sempre più freddi (con la cisterna atmosferica invece avresti TUTTI 50 litri a 50 gradi.

 

Quindi, semplicemente, meglio avere acqua nel boiler piu calda in modo da “ammortizzare” il raffreddamento dell’acqua gelida che entra, e la resistenza di riscaldamento interviene meno che se tenessi l’acqua più fredda, che farebbe chiudere il termostato prima.

[GianFiu]

2 ore fa, PierGSi ha scritto:

la temp. conviene tenerla più bassa possibile a prescindere dalla stagione, secondo me : gran parte della potenza se ne va in dispersioni.

Era la mia convinzione prima che arrivassi in questa gabbia di matti 🤣😂 (detto con affetto) che mi hanno confuso le idee

[GianFiu]

1 ora fa, Alessio Menditto ha scritto:

Nel boiler se tieni 50 litri di acqua a 50 gradi, appena ne esce un litro ne entra uno a 10 gradi che comincia a raffreddare gli altri 49 rimasti a 50, tolto un altro litro, ne entra un altro che raffredda i 48 rimasti a “un po’ meno” di 50 (perché raffreddati dal litro gelido) e via così, la morale che tu dal boiler non spilli 50 litri a 50 litri, ma man mano saranno sempre più freddi (con la cisterna atmosferica invece avresti TUTTI 50 litri a 50 gradi.

 

 

Non ho capito ! Presumo per colpa mia, ci pensero' stanotte, se domani continuo a non capire questo discorso lo faro' sapere. Grazie per il meomento. 

[Alessio Menditto]

Come non hai capito?

Se hai una pentola con 10 litri di acqua a 50 gradi, con un mestolo ne togli un litro e lo sostituisci con un litro a 10 gradi, nella pentola hai ancora 10 litri di acqua ma non più a 50 gradi ma un po’ meno, se ne togli un altro litro e lo rimpiazzi con un altro a 10 gradi, avrai ancora 10 litri ma sempre meno di 50 gradi e via così.

[Alessio Menditto]

Più però l’acqua è calda, più per il tuo uso ne puoi spillare perché “dura di più”, quindi la devi scaldare meno, ecco perché si risparmia a tenerla più calda, più la temperatura dell’acqua è vicina alla temperatura che ti serve, prima finisce per il motivo detto sopra.

Certo tu devi avere una temperatura di confronto altrimenti il ragionamento è confuso.

[andrea555]

Non so se è già stato detto ma dipende  anche dal numero di prelievi e dal tipo di caldaia.

Se ad esempio si preleva frequentemente conviene aumentare la temperatura per ridurre le accensioni specialmente se la caldaia ha molta inerzia (esempio caldaia a pellet).

Se invece i prelievi sono pochi conviene una temperatura più bassa perchè va principalmente in dispersione termica

[Alessio Menditto]

13 minuti fa, andrea555 ha scritto:

Se invece i prelievi sono pochi

Ma infatti le prove empiriche sono decisive, non ha tanto senso la domanda per come è posta, pur se legittima, bisogna vedere situazione per situazione, non c’è una risposta univoca.

[GianFiu]

14 ore fa, Alessio Menditto ha scritto:

Quindi, semplicemente, meglio avere acqua nel boiler piu calda in modo da “ammortizzare” il raffreddamento dell’acqua gelida che entra, e la resistenza di riscaldamento interviene meno che se tenessi l’acqua più fredda, che farebbe chiudere il termostato prima.

 

Rileggendo il tutto la frase chiarificatrice e' questa che sto quotando, e quindi certamente si arriva alla conclusione che ci vogliono le prove sul campo. Ok, grazie carissimi. Adesso mi aspettano le prove con lo spegnimento notturno argghhh   🤪 Faro' sapere

[GianFiu]

Allora, a meta' Marzo ho finito le prove con spegnimento notturno con timer impostato dalle 23 alle 7 per 18 giorni ed il consumo complessivo e' stato pari a 51 kwh, quindi sovrapponibile a quello avuto nei precedenti 17 giorni senza spegnimento notturno. C'e' da considerare che quasi sempre andiamo a letto  intorno alle 24, quindi ci sono stati sicuramente parecchi prelievi d'acqua calda con boiler spento dal timer. Quindi direi che posso convcludere che il mio boiler ha ancora un buon isolamento termico. La temperatura ambiente era pressoche' uguale a quella delle precedenti prove, perche' come ho detto ho finito quest'ultima prova a meta' marzo. Grazie carissimi, siete stati molto pazienti ed istruttivi !