Risparmiare gas per riscaldamento

[cima96]

Un attimo, non cerchiamo di reinventare la termodinamica: l'energia termica si scambia secondo differenza di temperatura e passa dal fluido a temperatura più alta a quello a temperatura più bassa. Ciò detto, non è possibile che sulla stessa sezione dell'economizzatore l'aria di combustione (cioè il fluido freddo) sia a temperatura più alta dei fumi (che sono il fluido caldo). Per tale motivo l'ipotesi del fatto che l'aria "fresca" ceda calore ai gas combusti innalzandone la temperatura è assolutamente falsa.

Ad ogni modo celestino, se per curiosità vuoi conteggiare la potenza termica recuperata dal tuo apparecchio devi misurare le temperature dell'aria di combustione in ingresso e in uscita dallo scambiatore di recupero (temperature dell'aria, non del tubo, quindi devi collocare delle termocoppie immerse nella corrente) nonché la portata di aria fresca sul dispositivo (questo si può fare tramite una misura di velocità attraverso un tubo di Pitot o un anemometro a filo caldo se ce l'hai), dopodiché applica la seguente relazione:

Q=v x A x rho x cp x (Tout-Tin)

dove:

Q=potenza termica recuperata [W]
v=velocità media dell'aria di combustione sul condotto in ingresso alla caldaia [m/s]
A=sezione di passaggio del condotto su cui misuri la velocità [m^2]
rho=densità dell'aria alla pressione e temperatura di interesse [kg/m^3] (per brevità puoi prendere il valore in condizioni ambiente ma sovrastimerai leggermente Q)
cp=capacità termica specifica dell'aria a pressione e temperatura di interesse [J/(kg K)] (vale la semplificazione di cui per rho)
Tout=temperatura in uscita dallo scambiatore [°C] oppure [K] è indifferente
Tin=temperatura in ingresso allo scambiatore [°C] oppure [K] è indifferente

Buona sperimentazione

[Davide Resca]

Soccia cima...Se non fossi già sposato ti sposerei io

[celestino]

No no cima 96 per carità, non intendo reinventare e neppure porre modifiche alla termodinamica, sicuramente non mi sono spiegato bene, intendevo dire che i fumi FORSE avrebbero la possibilità di uscire più caldi poiché alimentati da aria calda e non che l'aria fredda dell'aspirazione superasse in temperatura lo scarico, sicuramente ad un certo punto ci sarebbe un bilanciamento termico che non può essere superato almeno con questo sistema, nella caldaia a condensazione il tutto cambia ovviamente.

Intendo dire che, la temperatura dell'aria di aspirazione dovrebbe giungere più calda vicino allo scambiatore termico ove a noi interessa poiché preriscaldata dal tubo dello scarico, il tubo dello scarico ed i gas, a questo punto risulterebbe più caldi in prossimità della caldaia per poi raffreddarsi a mano a mano che si allontanano dalla fonte termica in virtù del fatto di cedere parte del loro calore all'aspirazione.

In condizioni di normale funzionamento della caldaia e cioè senza di quella modifica apportata da me, i fumi caldi, dopo aver varcato lo scambiatore termico, conservano la stessa temperatura lungo tutto il tragitto fino alla loro uscita ed espulsione poiché, non influenzati da alcun sistema di scambio termico, hai ragione quando consigli che dovrei misurare la temperatura e quantità dei fumi, in effetti dovrei misurare almeno la temperatura dei fumi alla loro espulsione in condizioni di modifica e non, la differenza di temperatura rilevata darebbe come risultato approssimato il miglioramento termico ottenuto.

Grazie e saluti.

[celestino]

Riapro brevemente questo post per chi fosse interessato ai dati ottenuti dalla sperimentazione dell'argomento in discussione:

Media di consumo giornaliero nel periodo di Dicembre 2017/Marzo 2018 mc 7,4 con termostato ambiente regolato a 20 C°,
Media di consumo giornaliero nel periodo di Dicembre 2018/Marzo 2019 mc 7,6 con termostato ambiente regolato a 20 C°,
Media di consumo giornaliero nel periodo di Dicembre 2019/Marzo 2020 mc 6,7 con termostato ambiente regolato a 21 C° (con dispositivo).

Da come si può notare il consumo del gas è sceso di circa 0,8 mc al giorno nonostante abbia regolato il termostato ambiente maggiore di 1 C°, se facciamo una media del costo del gas di circa 0,875 €/mc, abbiamo un risparmio giornaliero di circa 70 cent di € che moltiplicati per circa 200 giorni di funzionamento in pieno inverno, avremo per il solo periodo invernale preso in esame un risparmio di circa 140,00 €.

Questo dispositivo contribuisce al risparmio energetico ovviamente anche nel periodo estivo in cui la caldaia funziona esclusivamente per i sanitari, in totale quale sia il risparmio annuo ancora non è stato quantificato, però, oltre al risparmio energetico che si traduce in €, di questo dispositivo ne giova tantissimo anche l'ambiente, ovviamente la mia sola caldaia non fa testo ma, se le caldaie con tale semplice modifica ne fossero tantissime, il discorso ecologia prenderebbe più valenza.

[Dasama46]

Tutto bello !

Ma manca un piccolo particolare di dettaglio : l'andamento termico stagionale ....

[thor]

Mancano troppi dati, non si può ragionare così, non dubito del fatto che hai ottenuto un risparmio, ma ......, per valutarlo veramente bisogna avere le stesse condizioni e non è sufficiente lo stesso periodo temporale per esempio il gradiente di temperatura come lo hai valutato? Se la temperatura ambiente, nella casa, è 11 gradi un anno, 11.5 un'altro anno e per ipotesi 12.5 il terzo anno le tue conclusioni non sono corrette, ciò non toglie che proverò a replicarlo, ma in condizioni che cercherò di rendere controllate ed omogenee. Comunque continua a sperimentare e aggiungi altre variabili al conto che fai, solo il risparmio non è sufficiente.

[onorino]

Dasama, quello che ho pensato io, quest'anno non ha mai gelato o fatto freddo, io ho finito la stagione con 30 sacchi di pellet.

[thor]

Onorino io ho risparmiato 40 quintali di quercia, l'anno prossimo non compero legna, solo carbonella per braciole spuntature e salsicce, e un po di radicchio alla brace che non guasta

[onorino]

[cima96]

Sono daccordo con chi ha risposto prima di me: prima di trarre conclusioni bisogna considerare anche l'andamento della temperatura all'esterno dell'ambiente riscaldato e valutare quali sono state le reali richieste di potenza termica (ad esempio nel 2019/20 il minor consumo di combustibile potrebbe essere da imputarsi al fatto che si è spento il riscaldamento in 1 o 2 stanze, oppure si son fatte meno docce calde o meno lavastoviglie).

Torno comunque a far notare che il modo più sbrigativo per quantificare il risparmio energetico è quello che avevo descritto nel mio messaggio precedente. Una volta nota l'energia termica recuperata (associata ad un certo tempo di funzionamento e grado di parzializzazione della caldaia) per calcolare l'equivalente economico è sufficiente dividere lo stesso ammontare energetico per il rendimento della caldaia (tipico di quel particolare grado di parzializzazione in cui si è svolta la prova) per ottenere l'energia da introdurre con il combustibile.
Nota l'energia da introdurre con il combustibile, dividendo per il potere calorifico (inferiore se non c'è condensazione dei fumi, superiore se si ha condensazione completa, altrimenti va calcolato un valore intermedio tra i due a seconda di qual è la frazione di vapore condensata), si ottiene la quantità di combustibile (in kg) da fornire sul periodo di funzionamento di riferimento.
A questo punto dividendo la massa appena calcolata per la densità del metano in condizioni standard si perviene al fabbisogno di combustibile in "normal metri cubi", quindi a questo punto moltiplicando per il costo del metano al metro cubo si può calcolare l'effettivo risparmio energetico associato ad un certo periodo di funzionamento, ad un certo grado di parzializzazione della caldaia e ad un certo numero di altre condizioni al contorno (es: temperatura e umidità dell'ambiente esterno, temperatura e umidità dell'ambiente climatizzato, stato di pulizia della camera di combustione e degli scambiatori, ecc...).
Insomma per farla breve ti puoi divertire a fare tante di quelle prove da costruirci una carriera come ricercatore nel settore energetico

[mario mariano]

ovviamente ci sono molte variabili per quantizzare il risparmio effettivo, se risparmio ci è stato. Alla fine del secolo scorso quando si progettava un impianto di climatizzazione si doveva prevedere il recupero di energia termica derivante dall'espulsione dell'aria viziata, in pratica si doveva montare una batteria sull'espulsione dell'aria e una batteria su quella di rinnovo, quindi tubazioni pompa di ricircolo del fluido ecc. ecc. a mio avviso era più l'energia spesa che quella recuperata.

[CARLINO]

Confermo il bilancio invernale con netto risparmio, anche in assenza di dispositivi, dato ricavato dalle bollette .....

[mgd966]

Mario,questo dispositivo a forma di marmitta sara' il nuovo tubo tucker? http://www.tuckerfunziona.it/il-tubo-tu ... lacquisto/

[mario mariano]

uno degli ultimi incontri/scontri con un presunto tecnico/venditore delle caldaie a condensazione che si vantava che la caldaia in questione aveva un rendimento del 120 %, bene gli dissi se è così, li acquisto tutte io e mi ritiro dal lavoro, .... avete inventato il moto perpetuo.

[CARLINO]

Sicuramente era un venditore, ma tecnico.....