Nelle nuove abitazioni o nelle ristrutturazioni è ormai facile trovare centrali termiche complesse che sfruttano più sistemi di generazione del calore (caldaie, pompe di calore, solare termico, ecc.): molti di questi sono necessari per le nuove normative, che richiedono una quota parte del 50% dell’energia necessaria per la produzione di acqua calda sanitaria coperta da fonti rinnovabili.
In ambito produzione ACS (acqua calda sanitaria) si trovano soluzioni diversificate. Una di queste prevede lo stoccaggio dell’ACS stessa all’interno di accumuli: l’acqua immagazzinata in un accumulo viene riscaldata attraverso uno o più serpenti- ni, ciascuno dei quali è alimentato da una fonte di generazione come pannelli solari, pompa di calore, caldaia, ecc.
Questa soluzione presenta però dei limiti: è necessario utilizza- re accumuli pregiati con rivestimenti interni che possano stare a contatto con acqua potabile ed, inoltre, l’acqua accumulata è sempre soggetta al rischio Legionella e se si parla di acqua sanitaria c’è il rischio per la salute umana. Per ovviare al pericolo Legionella in questi casi è necessario tenere l’acqua dell’accumulo a temperature elevate, dotando la distribuzione a valle di miscelatori termostatici e praticare dei dispendiosi (in termini energetici) interventi di disinfezione termica secondo le Linee Guida.
La produzione istantanea di ACS è un’alternativa raffinata alla soluzione precedente e offre il vantaggio di ridurre al minimo il rischio di proliferazione del batterio della Legionella. Ma come funziona?
Serve ancora un sistema di accumulo, ma stavolta di acqua tecnica (meno pregiato del precedente, ma più grande) ovvero acqua dell’impianto di riscaldamento. Esso sarà direttamente (o indirettamente mediante serpentini) collegato con le fonti di energia dell’impianto: caldaia, termocamino o pannelli solari che vengono collegati ad un serpentino interno che scalda indirettamente l’accumulo. L’acqua immagazzinata può essere utilizzata sia per alimentare l’impianto di riscaldamento, sia per alimentare un sistema esterno di produzione istantanea di ACS.
SAP e SAP-C proposti da Ivar sono gruppi preassemblati che permettono la preparazione istantanea di ACS mediante accumulo di acqua tecnica; vengono collegati ad un accumulo contenente acqua primaria riscaldata da uno o più generatori, prelevano il fluido primario caldo e, sfruttando uno scambiatore a piastre, cedono calore all’acqua sanitaria sul secondario riscaldandola istantaneamente. Lo scambiatore permette un trasferimento di calore molto efficiente e mantiene separati i due fluidi. Così si evita lo stoccaggio di ACS, soggetto a vincoli di temperatura, igiene e manutenzione, riducendo il rischio di proliferazione della Legionella. La superficie di scambio è elevata e con la taglia minore di SAP C si producono 25 l/min di ACS portandola da 10 °C a 45 °C con acqua primaria a 60 °C.
Il controllo della temperatura di ACS in uscita è elettronico con setpoint impostabile sulla centralina: il sistema, grazie ad un sensore di temperatura e portata, alla richiesta di ACS attiva il circolatore presente sul circuito primario che pesca direttamente dall’accumulo e la centralina modula la velocità della pompa in modo da ottenere la corretta temperatura in uscita ottimizzando lo scambio termico.
Il sistema può essere completato con ulteriori accessori. È disponibile una versione con valvola miscelatrice sul circuito primario per limitare la temperatura in ingresso allo scambiatore. La temperatura primaria è infatti soggetta a variazioni in funzione del tipo di sorgente e in certi periodi si potrebbero raggiungere temperature che vanno oltre gli 80 °C nell’accumulo: uno scambio termico con acqua a queste temperature potrebbe progressivamente portare sul circuito secondario alla precipitazione di calcare, e quindi intasamento e perdita di performance dello scambiatore.
La valvola miscelatrice sul primario limita la temperatura in ingresso allo scambiatore ed evita il problema. Altra variante è la versione con circuito di ricircolo sanitario con controllo elettroni- co del circolatore. SAP e SAP-C sono forniti con guscio isolante e sono disponibili in diverse taglie, definite in base alla portata di ACS che può essere prodotta con un primario a 60 °C per riscaldare acqua fredda da 10 °C a 45 °C. La portata del sistema SAP varia da 30 a 100 l/minuto, mentre il più compatto SAP-C varia da 25 a 40 l/minuto. Entrambe si prestano per edifici di diversa misura: dalla villetta autonoma per arrivare ad utenze plurifamiliari o strutture alberghiere. Per sistemi con fabbisogni molto elevati e/o variabili, è possibile collegare più unità in parallelo tra loro e azionarle in cascata in funzione della portata richiesta. Un controllore master di cascata e altri accessori quali un misuratore di portata totale e apposite elettrovalvole sanitarie, per- mettono di gestire l’azionamento dei SAP che devono entrare in funzione per scaldare il totale dell’acqua sanitaria. Banalmente un edificio che necessita in condizioni di pieno carico di 300 l/ min a 45 °C, potrebbe essere gestito tramite tre SAP-100 collegati in cascata tra loro. Impostando dei valori soglia sul regolato- re Master sarà possibile definire i valori di portata al di sopra dei quali è necessario fare intervenire due oppure tre SAP, aprendo le rispettive elettrovalvole.
UN PRODOTTO PARTICOLARMENTE ADATTO PER I PROGETTISTI
«La famiglia dei SAP rappresenta in generale una categoria di prodotto molto interessante per chi è alle prese con ristrutturazioni della centrale termica.
Sempre più spesso ci si trova di fronte a centrali termiche che coniugano più fonti di generazione del calore, ciascuna con le proprie caratteristiche e magari con un diverso rendimento in funzione della temperatura esterna o in generale delle condizioni meteo. Perché quindi non sfruttarle per immagazzinare energia all’interno di un accumulo di acqua tecnica?
Con una gestione accorta, si potrebbero utilizzare le fonti nel massimo del loro rendimento per accumulare energia, per poi utilizzarla sia per il riscaldamento invernale, sia per la produzione istantanea di ACS. Grazie ai SAP, l’energia accumulata efficientemente può essere sfruttata per produrre, in istantaneo, acqua calda sanitaria mediante uno scambiatore a piastre.
È chiaro che una soluzione del genere toglie i grattacapi legati allo stoccaggio di ACS all’interno di accumuli, come spesso avviene
in certe soluzioni impiantistiche: si evitano stoccaggi ad alta temperatura e si evitano cicli di disinfezione termica per eliminare il batterio della Legionella nell’accumulo.
Portare un intero serbatoio oltre i 70 °C può essere alquanto dispendioso dal punto di vista energetico ed economico. Ma la produzione istantanea risolve questa problematica o la confina al semplice circuito di ricircolo interno. Il comfort e la stabilità della temperatura erogata sono garantiti da una regolazione elettronica, che evita le problematiche che si possono avere con dispositivi meccanici. Questi sistemi sono interessanti anche per quanto riguarda le taglie previste, che arrivano fino a 100 l/min. Già sarebbe sufficiente a gestire una decina di docce in contemporanea, ma per esigenze superiori i SAP possono essere collegati in cascata per aumentare le performance e il numero di utenze gestite. Diciamo che tutti questi plus lo rendono un prodotto particolarmente adatto per quei progettisti che come me, devono riqualificare centrali di strutture importanti quali alberghi, centri di ricreazione estivi, case di riposo, ecc.».
