CHE CAPACITÀ DEVE AVERE IL PUFFER DI UN TERMOCAMINO?

1) QUANTI LITRI DEVE ESSERE GRANDE IL PUFFER DI UN TERMOCAMINO

Ecco come dimensionare un serbatoio di accumulo termico inerziale, o puffer, per un termocamino a legna da collegare a un impianto di riscaldamento domestico, “passando” entrambi per i rispettivi innesti nella parte alta del puffer. Supponiamo che il termocamino abbia una potenza max (cioè al focolare) di 35 kW termici e che il suo rendimento sia del 75%. In tal caso cederà all’acqua solo 26,2 kW, che in pratica è la sua potenza nominale. La capacità minima C, in litri, del puffer si ottiene moltiplicando i kW resi all’acqua per 50, dato che solitamente per dimensionare i serbatoi di accumulo si considerano 50-55 litri per ogni kW termico: C = 26,2 x 50 =  1310 litri. Avremmo potuto ottenere un valore simile moltiplicando la potenza al focolare del termocamino per 40, poiché 35 x 40 = 1400, dove la differenza con la precedente stima è del 7%. In ogni caso, non conviene spingersi oltre i 55 litri per kW, perché si allungano notevolmente i tempi di riscaldo dell’acqua dell’impianto di riscaldamento.

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2) DIMENSIONAMENTO DI UN SERBATOIO A STRATIFICAZIONE

Un serbatoio di accumulo termico va dimensionato tenendo conto soprattutto della potenza da immettervi, della potenza minima e massima da prelevarvi e delle ore di autonomia per prelievo senza intervento del generatore di calore. Esistono allo scopo tutta una serie di formule aventi lo scopo di individuare, per lo specifico impianto in esame, la dimensione in litri più opportuna. Si noti che, se il serbatoio è sottodimensionato, si può surriscaldare costringendo il generatore di calore a spegnersi, mentre se è troppo grande si ha solo un piccolo beneficio nelle prestazioni e ad un costo elevato. I serbatoi a stratificazione, grazie all’esatta stratificazione in altezza del calore, possono essere anche molto grandi e venire collegati a più fonti di calore. Per una caldaia a legna si devono considerare minimo 50 litri per ogni kW di potenza nominale della caldaia, fino a un massimo di 80-100, mentre per i collettori solari è sufficiente considerare 50 litri per ogni metro quadrato di collettore solare.

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3) I DUE TIPI DI SERBATOI DI ACCUMULO: “PUFFER” E “BOLLITORI”

Talvolta “puffer” e “bollitore” (o boiler) sono usati come sinonimi, ma una differenza tra i due tipi di serbatoi c’è. Nel puffer l’acqua presente viene riscaldata ciclicamente e funge da circuito primario per eventuali scambiatori di calore, quindi è acqua tecnica sostanzialmente “sporca” che garantisce inerzia termica (è usato ad es., in abbinamento a una caldaia a legna); mentre nel bollitore l’acqua contenuta nel serbatoio di accumulo è il fluido riscaldato, ed è quindi “a perdere”, per cui in questo caso sono gli scambiatori di calore interni al serbatoio – tipicamente un tubo a serpentina – a riscaldare il contenuto (è usato, ad esempio, in abbinamento a dei pannelli solari termici per acqua calda sanitaria). Pertanto, la produzione di acqua calda sanitaria è sempre affidata a bollitori, il cui limite di funzionamento è rappresentato dalla differenza di temperatura (normalmente fra gli 8-10 °C) raggiungibile tra fluido primario e fluido secondario, oltre che dai rischi di proliferazione batterica (legionella).

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4) COME UTILIZZARE UN SERBATOIO A STRATIFICAZIONE

Un serbatoio di accumulo a stratificazione consente di separare i circuiti idraulici tra primario e secondario, con la possibilità di ampliare l’impianto primario – allacciando ulteriori fonti energetiche – oppure il secondario, aumentando l’utilizzo d’energia termica per altri impianti. L’inserimento in verticale degli scambiatori di calore, inoltre, permette di immettere o di estrarre i fluidi a temperature diverse grazie alla stratificazione delle temperature nel serbatoio. Perciò, il serbatoio è dotato di possibili allacci per i tubi a varie altezze: i tubi dell’acqua più fredda sono posti verso il fondo del serbatoio, mentre quelli dell’acqua più calda verso l’alto. La temperatura nel serbatoio va mantenuta intorno ai 60°C per evitare la proliferazione batterica all’interno del serbatoio, che può provocare la legionella, evitando però di andare oltre i 65°C per non favorire la formazione di calcare e la corrosione del serbatoio. Perciò, quando l’acqua al centro dell’accumulo scende sotto i 55 °C, va riportata a 60-65 °C.

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5) QUANDO USARE UN SERBATOIO DI ACCUMULO DEL CALORE

Nel caso di caldaie a pellet di potenza prossima a quella dell’impianto di emissione del calore nell’ambiente, il serbatoio di accumulo non è indispensabile: infatti, potrebbe rivelarsi inutile, poiché i generatori a pellet possono usare la loro potenza. Invece, nel caso delle caldaie a legna il tipo di alimentazione da esse utilizzato non garantisce un reale controllo della potenza – specie per i generatori più grossi – per cui, per far fronte ai “picchi”, occorre usare un serbatoio di accumulo che funga da volano. Nel caso di caldaie a gas, l’uso di un serbatoio di accumulo non è indispensabile, ma risulta senz’altro utile per migliorare le prestazioni di una caldaia per quanto riguarda la capacità di erogare grandi quantità di acqua calda, i tempi di attesa e la costanza della temperatura. Infine, il serbatoio di accumulo è indispensabile – e il tipo “a stratificazione” perfetto – quando occorre combinare insieme il calore proveniente da diverse fonti (ad es. una caldaia, un impianto solare termico e una termostufa).

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