Cosa sono le perdite di carico idrauliche in un impianto di riscaldamento o di acqua calda sanitaria (ACS)?

✅ Fenomeno della perdita di carico in un impianto idraulico - es. riscaldamento centrale o acqua sanitaria

Le perdite di carico sono un fenomeno che si verifica negli impianti idraulici, cioè negli impianti idrici - consistente in una perdita di pressione del fluido che circola attraverso i diversi elementi del sistema. Le perdite di carico sono causate dall'"attrito" del fluido contro le pareti delle tubazioni e dai cambiamenti di direzione del flusso, restringimenti, valvole, curve, scambiatori di calore, serbatoi di accumulo, filtri, collettori, raccordi per riscaldamento centrale e altri componenti. In breve - la maggior parte dei componenti dell'impianto influisce sul progressivo calo di pressione causato dal fenomeno delle perdite di carico.

Le perdite di carico nella pratica

Nella pratica, le perdite di carico significano che la pompa di circolazione deve funzionare con potenza sufficiente per superare queste resistenze e garantire il flusso del fluido (il più delle volte acqua o una miscela acqua-glicole) in tutto il sistema. Altrimenti, il nostro sistema di riscaldamento centrale smetterà di funzionare efficacemente e compariranno zone insufficientemente riscaldate.

Principali fonti di perdite di carico

Ogni elemento, compreso un semplice tubo, può causare alcune perdite di carico, ma le fonti principali sono ad esempio i restringimenti o componenti specifici. Non possiamo farne a meno se vogliamo che il nostro sistema di riscaldamento sia funzionale, le perdite di carico sono un elemento inseparabile del flusso dell'acqua. Le cause più importanti sono:

• lunghezza e diametro dei tubi
• rugosità interna delle tubazioni
• componenti dell'impianto: valvole, filtri, collettori, scambiatori di calore
• cambiamenti di direzione del flusso (es. curve, derivazioni a T)
• velocità del flusso

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Perdite di carico eccessive possono portare a...

Naturalmente l'impianto deve essere progettato per evitare restringimenti non necessari dove non servono, ma anche per non creare un volume d'acqua troppo grande e dispendioso dal punto di vista energetico. Impianti realizzati male, con troppe curve, cambi di direzione e restringimenti possono addirittura causare:

• insufficienza delle pompe
• riduzione dell'efficienza del sistema di riscaldamento o raffreddamento
• problemi di riscaldamento non uniforme (es. nel riscaldamento a pavimento)

Perdite di carico - calo di pressione e scelta dello scambiatore di calore

Un altro aspetto riguarda i cali di pressione previsti nella scelta di alcuni scambiatori di calore, soprattutto a piastre. Si tratta ovviamente di determinare la previsione delle perdite di carico per un dato scambiatore (sempre per un valore di flusso specifico - perché le perdite aumentano con la portata del fluido). Negli impianti più avanzati, le previsioni di calo di pressione vengono calcolate per selezionare le pompe - ma negli impianti più semplici, spesso in case unifamiliari, non è necessario essere così meticolosi. Questa necessità si presenta negli edifici più grandi.

In linea di principio, è bene sapere che perdite di carico maggiori sono generate da scambiatori troppo piccoli rispetto all'impianto. Per questo un sovradimensionamento aggiuntivo degli scambiatori è una buona idea, permettendo di evitare un eccessivo carico delle pompe.

Problemi di flusso dopo l’installazione di alcuni dispositivi

Talvolta, dopo l’installazione di alcuni componenti aggiuntivi nel sistema di riscaldamento o di produzione di acqua calda sanitaria, possono comparire problemi di pressione e, in generale, di flusso (o della sua assenza) nell’impianto. La causa è naturalmente rappresentata dalle resistenze idrauliche che si generano in questo modo – tuttavia è da presumere che ogni dispositivo ammesso all’uso non dovrebbe provocarle in misura tale da impedire il corretto funzionamento del sistema.

Se quindi, dopo l’installazione di uno scambiatore di calore, di un separatore di impurità, di un filtro anticalcare o di qualsiasi altro dispositivo, si manifesta questo fenomeno indesiderato, è sempre necessario iniziare verificando il senso di flusso. Alcuni di questi dispositivi hanno un senso di flusso chiaramente definito e il suo mancato rispetto provoca l’aria nell’impianto o il suo intasamento. Il sintomo sarà una riduzione dell’efficienza del riscaldamento dell’edificio.

Alcuni dispositivi, come gli scambiatori di calore menzionati, richiedono inoltre una specifica posizione di montaggio; nel caso dello scambiatore di calore a piastre, si tratta della posizione verticale. L’installazione in una posizione non corretta può bloccare l’intero sistema e ridurne la funzionalità anche di diverse decine di percento. Pertanto, la risoluzione di questo tipo di guasti dovrebbe sempre iniziare con la verifica della corretta installazione dei componenti montati più recentemente.

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