Le caldaie a combustibile solido, dopo un periodo di minore utilizzo, si dimostrano ancora piuttosto popolari. Molte persone, modernizzando il sistema di riscaldamento centrale e trasformandolo in un sistema chiuso più efficiente, spesso con l’aggiunta di pompe di calore o riscaldamento a gas, considerano di mantenere la caldaia a combustibile solido come fonte di calore di emergenza. Le motivazioni sono diverse, ma solitamente si tratta di una misura precauzionale per far fronte a inverni particolarmente rigidi, il che ha senso.
Il problema principale è che le caldaie a combustibile solido richiedono di lavorare in un sistema aperto di riscaldamento, un requisito di sicurezza essenziale. Essendo fonti di calore con alta inerzia termica, il loro utilizzo in un sistema chiuso non è consigliabile.
➡️ Come collegare una caldaia a combustibile solido a un sistema chiuso di riscaldamento?
➡️ Quali sono le principali differenze tra un sistema aperto e uno chiuso?
➡️ Perché è meglio utilizzare una caldaia a combustibile solido in un sistema aperto?
➡️ Cos’è uno scambiatore di calore per caldaie a combustibile solido e come sceglierlo?
Un sistema aperto è un impianto tradizionale in cui l'acqua circolante è a contatto con l'aria attraverso un vaso di espansione posizionato nel punto più alto del sistema (ad esempio in soffitta). Questo contatto favorisce la formazione di calcare, motivo per cui oggi si preferiscono i sistemi chiusi, che mantengono l’efficienza più a lungo.
Tuttavia, i sistemi aperti offrono vantaggi per le fonti di calore a inerzia termica elevata, come caldaie a legna, a carbone o camini con scambiatori ad acqua. Le moderne ristrutturazioni prevedono spesso la conversione da un sistema aperto a uno chiuso, compatibile con caldaie a gas o pompe di calore, che richiedono un circuito pressurizzato.
Un sistema chiuso è più salutare per l’impianto, poiché riduce la formazione di calcare e ne rallenta l’usura. Tuttavia, non è idoneo per caldaie a combustibile solido, che potrebbero surriscaldarsi e provocare pericolosi aumenti di pressione. Al contrario, è ideale per caldaie moderne e pompe di calore, che dispongono di sensori per evitare il surriscaldamento.
A causa delle loro caratteristiche, le caldaie a combustibile solido devono rimanere in un impianto aperto dotato di un vaso di espansione. L’installazione in un impianto chiuso pressurizzato è vietata, a meno che il produttore della caldaia non fornisca indicazioni esplicite che lo consentano.
Se in casa c'è un impianto chiuso con radiatori o riscaldamento a pavimento e si desidera mantenere una caldaia a combustibile solido per emergenze, è necessario creare un sistema aperto più corto per l'installazione della caldaia. Questo sistema aperto deve essere collegato al circuito chiuso tramite uno scambiatore di calore, per consentire il trasferimento di calore dalla caldaia ai radiatori o al riscaldamento a pavimento.
Lo scambiatore di calore a piastre è un piccolo dispositivo costituito da un pacchetto di piastre d’acciaio saldobrasate, dotato di due canali di flusso. Un canale è collegato al circuito aperto della caldaia, mentre l’altro è collegato al circuito chiuso pressurizzato. Con il flusso attivo su entrambi i lati, i liquidi non si mescolano ma trasferiscono calore tra loro.
Il collegamento della caldaia a combustibile solido tramite scambiatore di calore non è complesso, ma richiede una pianificazione accurata. È fondamentale scegliere uno scambiatore di calore adatto alla caldaia.
Disponibile
Disponibile
Di seguito è riportato uno schema semplificato di un impianto in cui uno scambiatore di calore a piastre collega due circuiti: uno aperto e uno chiuso. Il collegamento della caldaia tramite lo scambiatore è semplice. Tutto ciò che si trova a sinistra dello scambiatore di calore fa parte del circuito aperto, protetto da un vaso di espansione, in cui opera la caldaia a combustibile solido.
Tutto ciò che si trova a destra dello scambiatore di calore è il circuito chiuso, che riceve il calore.
Lo schema è semplificato, ma può essere ampliato. Ad esempio, nella parte chiusa a destra dello scambiatore, si possono aggiungere ulteriori fonti di calore progettate per il funzionamento in un circuito chiuso, come pompe di calore, caldaie a gas o caldaie elettriche.
Elementi dell'impianto aperto di riscaldamento centralizzato secondo lo schema di collegamento:
1. Caldaia a combustibile solido
3. Pompa di circolazione
6. Vaso di espansione aperto
4. Scambiatore di calore a piastre
Elementi del circuito chiuso di riscaldamento centralizzato:
4. Scambiatore di calore a piastre
3. Pompa di circolazione
5. Sistema di distribuzione, come riscaldamento a pavimento oppure termosifoni
Il corretto funzionamento di un impianto di riscaldamento dipende dalla scelta adeguata dello scambiatore di calore per la caldaia a combustibile solido. Uno degli errori più comuni (commesso anche da tecnici esperti) è la scelta di uno scambiatore troppo piccolo, che impedisce il trasferimento di una quantità sufficiente di calore all'impianto di riscaldamento, oppure provoca il surriscaldamento del circuito della caldaia a combustibile solido.
Un errore frequente consiste nel selezionare uno scambiatore di calore con la stessa potenza (espressa in kW) della caldaia. Tuttavia, l'unico parametro efficace per determinare l'efficienza di uno scambiatore a piastre è la superficie delle sue piastre.
L'azienda Nordic Tec, fornitore di scambiatori di calore, raccomanda di seguire un semplice criterio: 0,3 m² di superficie delle piastre dello scambiatore ogni 10 kW di potenza della caldaia a combustibile solido. Questo garantisce un funzionamento ottimale per anni. Naturalmente, il calcolo è stato sviluppato per gli scambiatori a piastre del marchio Nordic Tec e potrebbe variare leggermente per scambiatori di altre marche (le piastre possono differire per il cosiddetto coefficiente di trasmissione del calore).
Per i motivi sopra citati, si dovrebbe evitare l'installazione di caldaie a combustibile solido in circuiti chiusi. La legislazione consente questa possibilità, ma con condizioni aggiuntive. Queste includono l'installazione di dispositivi di sicurezza supplementari, come una valvola di raffreddamento aggiuntiva o un accumulatore di calore supplementare per smaltire il calore in eccesso.
Spesso, una soluzione più semplice si rivela essere l'installazione di uno scambiatore a piastre, a condizione che sia selezionato correttamente.
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