Tratto direttamente dal modulo 3 del mio #Per_corso di #Termotecnica
Avevo fatto riflettere i colleghi su quale potesse essere il radiatore più adatto alle pompe di calore (quindi in bassa temperatura)
Di radiatori ce ne sono tanti, molti sono belli, altri sono di contesto, diversi sono "commerciali", ma qui facciamo un ragionamento diverso
Radiatori e pompe di calore funzionano benissimo con tutti i materiali, anche con le reti ad anello se li sai calcolare bene (e qui bisogna perdere ore ed ore ad imparare a progettare per energia e non per potenza)
La domanda era: tra i radiatori della figura ce n'è solo uno che lavora (rende energia) meglio degli altri quando alimentato a basse temperature
Sapresti dire qual è e spiegare il motivi fisico e calcolare questa maggior resa a pari condizioni?
La teoria ci dice che i radiatori hanno una potenza resa
(PdT) = P50*(dT/50)^n
dove dT = differenza tra temperatura media del corpo scaldate ed aria
n=esponente caratteristico del corpo scaldante
In questa formula non appare il materiale e nemmeno la conformazione del radiatore (presente ad esempio nel metodo dimensionale della UNI 10200)
Ora, a pari temperatura media del radiatore, l'unico altro dato che influenza la formula è l'esponente "n"
Cosa è "n"?
"n" caratterizza in qualche maniera la convezione del radiatore e per amplificare questa convezione c'è bisogno di un salto termico "elevato" tra radiatore e aria
"n" non varia direttamente con il materiale
"n" varia a pari radiatore in funzione ad esempio del numero di colonne ma anche dell'altezza del radiatore
"n" varia soprattutto per la forma fisica del radiatore, più è alta e più favorisce la convezione
"n" per un radiatore è assunto mediamente pari a 1.3, ma si trovano anche radiatori con "n" pari a 1.1
Semplice dirai a questo punto
Essendo "n" un esponente, più grande è, più aumenta il valore della resa!
E invece no
E qui mi viene in mente un amico che mi disse: "quel che studi a scuola e che ti sempre inutile, probabilmente è utile ad altri"
Già, se elevi ad un esponente un numero minore di 1, più l'esponente è alto, meno questo numero sale!
Immagina il radiatore a 40°C di media (45/35°C mandata e ritorno)
Il suo dT con l'aria è 20°C
(20/50)^1.1 = 0.365
(20/50)^1.3 = 0.304
Questo radiatore avrà una resa del 36.5% rispetto alla resa nominale a dT 50% se il suo esponente n=1,1, resa che calerà del 6% se l'esponente n = 1.3
Ti sembra poco?
Per darti la stessa resa, il radiatore con n=1.3 dovrebbe avere un dT non più di 20°C ma di 23°C!
E cosa vuoi mai che siano 3°C, non stiamo parlando di riscaldamento climatico, no?
Aumentare 3°C questo dT vuol dire aumentare di 3°C la temperatura di mandata di una pompa di calore!
E allora?
Tieni conto che ogni °C di aumento di mandata di una pompa di calore, corrisponde ad un peggioramento della prestazione del COP da 1.5% a 3% in funzione delle condizioni di pozzo caldo e freddo (per questo trovi un bel post con grafici esclusivi sul mio blog, si chiama "Abbassare la t mandata della pdc non e' la soluzione" parte 1 e 2"
Prova a pensare ai radiatori dell'immagine del post precedente
Quale di questi avrà "n" più basso e quindi sarà quello tecnicamente più idoneo all'utilizzo in abbinata con le pompe di calore?
Per scoprirlo e capirne anche il motivo fisico, ti invito a guardare i cataloghi di qualche produttore e pensare di essere come l'aria, sentiti leggero :)
Ne riparleremo
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