Termotecnica · simulazione degli accumuli idronici

Simulatori fluidodinamici per accumuli idronici

Versione di provaÈ attivo solo il bollitore ACS con pompa di calore, con i dati del serbatoio fissi: puoi accendere e spegnere la pompa di calore, aprire il prelievo, mettere miscelatrice e ricircolo, ripartire da accumulo pieno. Gli altri simulatori sono elencati ma non apribili: fanno parte del pacchetto completo.

Dieci simulatori per il dimensionamento di puffer, separatori idraulici, bollitori sanitari e accumuli a cambiamento di fase. Risolvono il campo di temperatura e di velocità dentro il recipiente, quindi rispondono a una domanda che il bilancio energetico non pone: non quanta energia c’è dentro, ma come è disposta, e quanta se ne può ancora prelevare alla temperatura che serve.

In questa versione il calcolo gira sul server: la pagina manda i comandi e riceve il campo di temperatura e velocità, cinque fotogrammi al secondo. Nel browser non c'è nessun solutore.

Nel pacchetto completo ogni simulatore esiste in due versioni, di progetto e a griglia fitta, con tutti i dati modificabili, la stampa in A3 e la relazione tecnica.

Inerziali e separatori idraulici

Il recipiente contiene acqua tecnica e due circuiti che si toccano al suo interno: la differenza fra le loro portate decide se dentro il corpo l’acqua scende, sale o sta ferma.

Inerziale a 2 attacchiPuffer in parallelo: un solo circuito attraversa il corpo, l’altro lo scavalca.v 11-09non disponibile nella prova

Inerziale a 3 attacchiTee sulla mandata: il generatore alimenta l’impianto e il corpo nello stesso momento.v 11-09non disponibile nella prova

Inerziale a 4 attacchi (separatore idraulico)Quattro bocche e due circuiti indipendenti. È la stessa macchina di un separatore: cambia la taglia. Con un corpo piccolo disaccoppia le pompe, ingrandendolo disaccoppia anche nel tempo.v 11-09non disponibile nella prova

Cascata pompa di calore e caldaiaSei bocche. La caldaia interviene su una condizione osservabile e si rimette in discussione a intervalli regolari, invece di restare accesa una volta partita.v 11-09non disponibile nella prova

Integrazione di caldaia su anello unicoCaldaia che inietta in un inerziale restando sullo stesso circuito del generatore principale.v 11-09non disponibile nella prova

Bollitori sanitari

Nel cilindro c’è acqua sanitaria: la rete entra dal fondo e l’acqua calda esce dal cielo. Qui conta quanti litri escono alla temperatura richiesta, non quanta energia resta dentro, e la stratificazione decide quanto dura il servizio.

Bollitore sanitario a serpentinoSerpentino di carico immerso, con miscelatrice termostatica in uscita e anello di ricircolo sanitario.v 11-09apri la prova

Bollitore con scambiatore a piastre esternoIl serpentino è sostituito da uno scambiatore fuori dal corpo: la pompa di carico pesca dalla testa e restituisce sul fondo.v 11-09non disponibile nella prova

Produzione istantanea di acqua calda sanitaria

L’acqua sanitaria non viene accumulata: lo scambiatore regge tutta la potenza istantanea, che vale molte volte quella della macchina, e il serbatoio copre il divario nel tempo.

Produttore istantaneo con scambiatore a piastreAccumulo inerziale caricato a bocca libera; sul secondario passa l’acquedotto e ne esce acqua calda sanitaria.v 11-09non disponibile nella prova

Accumulo tecnico a due serpentiniIl serbatoio contiene acqua tecnica e nessuna bocca libera: un serpentino carica, l’altro produce sanitario. Nessun rimescolamento, ma due scambi in serie.v 11-09non disponibile nella prova

Accumulo a cambiamento di fase

Il materiale fonde a temperatura costante, quindi il campo si risolve in entalpia invece che in temperatura e il dimensionamento è inverso: si parte dall’energia da accumulare e se ne ricavano massa, volume e ingombro.

Accumulo a cambiamento di faseDue serpentini immersi in un materiale che non circola: nessun rimescolamento e nessuna convezione, solo conduzione. Durante la fusione la temperatura resta ferma mentre l’energia entra o esce.v 11-09non disponibile nella prova

Studio e validazione

Fogli non di produzione. Servono a misurare il modello contro dati di laboratorio e a provarne le formulazioni, non a dimensionare impianti.

Validazione ASHRAE Guideline 14Nove cariche EURAC entro il criterio mensile su tutte le sonde, una scarica Riga TU entro il criterio orario: tabelle, criterio, confronto con la versione precedente e limiti dichiarati.11-09 h2

Validazione EURAC — prove di caricaPredisposto per riprodurre le prove di laboratorio sul KOOLTANK 2000 da 2 m³, con mandata a temperatura fissa e portata dichiarata.confronto

Validazione EURAC — prove di scaricaAcqua a 30 °C dal fondo e acqua calda dal cielo, con il generatore fermo per tutta la prova.confronto

Formulazione assialsimmetrica in coordinate (r,z)Ramo provato e non adottato: numericamente superiore alla corda cilindrica, ma la bocca diventa una fessura anulare e consegna 124 volte meno energia cinetica.studio

Come vanno letti. Sono strumenti di progettazione, non di collaudo. Il modello (versione 11-09) è confrontato con misure di laboratorio sull’intera durata delle prove secondo ASHRAE Guideline 14: nove cariche (EURAC, 2 m³, tre portate, quattro temperature, da 2,5 a 16 ore) entro il criterio mensile su tutte le sonde (|NMBE| ≤ 5 %, CVRMSE ≤ 15 %); una scarica (Riga TU, 353 l, 600 l/h) entro il criterio orario su dieci sonde. Il tempo di arrivo del fronte caldo è riprodotto entro il 20 % a metà e sul fondo del serbatoio; entro i venti diametri dalla bocca d’ingresso il campo è indicativo. Si leggano i regimi, gli ordini di grandezza e i confronti fra configurazioni, non i decimali. Tabelle e criterio nella pagina di validazione.