Sottodimensionamento dello scambiatore di calore - cosa significa nella pratica?

✅ Scambiatore troppo piccolo?
Il sottodimensionamento si verifica quando si utilizza uno scambiatore di calore con una capacità inferiore rispetto a quella richiesta dall’impianto. In termini semplici, si tratta di uno scambiatore talmente poco efficiente che non è in grado di trasferire la quantità adeguata di calore dal lato della sorgente termica (circuito di riscaldamento) al lato dell’impianto (cioè dove si trovano i terminali di calore, come i radiatori o il riscaldamento a pavimento).
È un fenomeno pericoloso per l'impianto? ❌ Non sempre, ma in alcuni casi potrebbe esserlo.

✅ BLOG - Consulta anche l'articolo sull'uso di uno scambiatore di calore sovradimensionato

Scambiatore di calore troppo piccolo. Cosa comporta in pratica il sottodimensionamento di uno scambiatore a piastre?

Abitazione o appartamento poco riscaldato.

Uno scambiatore di calore troppo piccolo comporta principalmente un riscaldamento insufficiente dell’abitazione. Supponiamo di avere una caldaia (o un’altra fonte di calore) con una potenza di 20 kW (poiché questa è stata calcolata dal progettista in base al fabbisogno della nostra casa o appartamento). Tuttavia, lo scambiatore scelto è troppo piccolo e riesce a trasferire solo 15 kW al lato dell'impianto. Il risultato è chiaro: i 20 kW necessari non verranno trasferiti all’impianto di riscaldamento, il che significa che la casa non sarà adeguatamente riscaldata. Questo sarà particolarmente evidente durante i periodi di freddo intenso.

Bisogna fare attenzione a non scegliere lo scambiatore in base alla potenza nominale (che viene solitamente calcolata per temperature e portate elevate, mentre ad esempio le caldaie a carbone o a pellet funzionano spesso a temperature più basse). Lo scambiatore deve essere calcolato in modo da garantire la potenza richiesta nelle condizioni operative specifiche, nel nostro esempio 50 kW.

Se lo scambiatore ha una potenza nominale di 50 kW, significa spesso che può raggiungere tale potenza solo con temperature elevate (ad es. 90°C), ma non è assolutamente in grado di fornire 50 kW se viene alimentato da una caldaia a carbone che lavora a temperature di 50-55°C. Per scegliere correttamente, è meglio consultare un esperto o un rivenditore specializzato.

Possibile intasamento o sporcamento dello scambiatore di calore

Gli scambiatori di calore troppo piccoli tendono a intasarsi più facilmente. Uno scambiatore intasato ostacola significativamente il corretto funzionamento del sistema di riscaldamento. In molti casi, non è possibile pulire efficacemente uno scambiatore intasato, e questo porta spesso alla necessità di sostituirlo con uno nuovo. Anche uno scambiatore di dimensioni adeguate può essere soggetto a intasamento o incrostazione, ma l’esperienza mostra che ciò avviene solo dopo molti anni, mentre con uno scambiatore sottodimensionato il problema può verificarsi già dopo 1-2 stagioni.

scambiatore a piastre Inox Nordic Tec Ba-16-22 IT9

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Scambiatore di calore NORDIC TEC Ba-16-22 1" 100kW

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scambiatore calore a piastre Nordic tec Ba-16-26 IT6

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Scambiatore a piastre troppo debole e surriscaldamento dell’acqua nel circuito di riscaldamento

Il surriscaldamento dell’acqua nel circuito di riscaldamento dal lato della caldaia è un fenomeno pericoloso. Con uno scambiatore di calore troppo piccolo, l’acqua sul lato della caldaia rimane costantemente calda. Lo scambiatore, essendo troppo poco efficiente, non riesce a trasferire il calore ai radiatori, e quindi l'acqua torna alla caldaia già riscaldata. Fortunatamente, la maggior parte delle moderne caldaie si spegne automaticamente in queste situazioni, ma nei vecchi impianti senza questa protezione c’è il rischio di danni all'impianto.

Il surriscaldamento dell’acqua nel circuito di riscaldamento o nel camino avviene in presenza di uno scambiatore di calore decisamente troppo piccolo. Se il sottodimensionamento è limitato, spesso si riesce a evitare questo problema.

Scelta dello scambiatore di calore per evitare il sottodimensionamento

In questo articolo ci concentreremo sul fenomeno del sottodimensionamento, ma come integrazione vale la pena sottolineare che la scelta di uno scambiatore a piastre dovrebbe considerare la superficie totale delle piastre in relazione alla potenza della caldaia.

✅ Per gli scambiatori di calore NORDIC TEC, nel caso delle caldaie per riscaldamento centralizzato, il rapporto consigliato è il seguente: per una caldaia da 10 kW, che opera con temperature standard comprese tra 50-60 gradi Celsius, si raccomanda una superficie delle piastre di circa 0,3 m². Tuttavia, questo valore può essere ridotto a 0,25 m² per 10 kW di potenza se il sistema di riscaldamento è relativamente nuovo e installato in edifici di recente costruzione.

✅ ATTENZIONE: questo diagramma e il relativo coefficiente non si applicano alla scelta di scambiatori di calore a piastre per l'allacciamento delle pompe di calore.

Superficie delle piastre - scelta dello scambiatore di calore in base alla potenza della caldaia in kW

Quali sono le cause del sottodimensionamento dello scambiatore di calore nella pratica?

La causa più comune del sottodimensionamento degli scambiatori è l’orientamento al prezzo come unico criterio di scelta. Vale la pena confrontare il prezzo dello scambiatore con quello della caldaia, del camino e della realizzazione dell’intero impianto. In questo caso, è opportuno chiedersi se ha senso rischiare l’efficienza dell’impianto per un risparmio di qualche decina o centinaia di euro, poiché spesso una tale differenza di prezzo consente di acquistare uno scambiatore con una potenza adeguata.

Un'altra causa frequente è l’affidarsi alla potenza nominale dello scambiatore. Il fatto che la potenza nominale dello scambiatore sia, ad esempio, di 285 kW non significa che riesca a raggiungere tale potenza in un impianto con una caldaia a carbone che lavora a temperature relativamente basse (circa 50-55 gradi C). Lo scambiatore raggiunge la potenza nominale in condizioni industriali, dove le temperature e le portate sono significativamente più elevate. Nel caso di una caldaia a carbone, in base alla portata effettiva, può arrivare a trasferire solo circa 50-60 kW, leggermente di più con una caldaia a pellet, che in genere opera a temperature un po' più alte. La mancata conoscenza di queste variabili, spesso anche da parte degli installatori, può portare a problemi di sottodimensionamento, anche quando si pensava di aver scelto correttamente. È necessario selezionare lo scambiatore non in base alla potenza nominale, ma in base alla potenza effettivamente trasferibile in relazione alla fonte di calore specifica.

In caso di dubbi sulla scelta dello scambiatore di calore, per avere la certezza che non sia troppo piccolo per il tuo impianto, è consigliabile contattare il nostro servizio di assistenza tecnica per un dimensionamento adeguato.