I bollitori sono componenti essenziali per la produzione e l'accumulo di acqua calda, sia in ambito domestico che industriale. Essi accumulano e mantengono l'acqua alla temperatura desiderata per un uso prolungato, grazie a un efficace isolamento termico.
Funzionamento di un Bollitore
Il funzionamento di un bollitore si basa su un serbatoio che contiene l'acqua, riscaldata tramite resistenze elettriche o scambiatori di calore collegati a fonti esterne (caldaie, pannelli solari, pompe di calore). Per ogni tipo di bollitore è fondamentale che l’involucro principale sia realizzato in modo tale da garantire un adeguato isolamento termico tra l’acqua calda contenuta all’interno e l’ambiente esterno.
Tipologie di Bollitori
Esistono diverse tipologie di bollitori, ognuna adatta a specifiche esigenze e contesti:
- A superficie normale: è impiegato in collegamento a una caldaia che si occupa della produzione di acqua calda sanitaria.
- A superficie maggiorata: questo tipo di sistema di stoccaggio è utilizzato quando l’acqua calda sanitaria viene prodotta da collettori solari in un impianto solare termico oppure con pompe di calore.
- Combinato: questo genere di serbatoio di accumulo viene utilizzato sia per il riscaldamento istantaneo dell’acqua calda sanitaria in collegamento ad impianti con caldaie o pompe di calore, sia per alimentare impianti di riscaldamento tradizionali, a pavimento oppure a parete. L’energia termica viene fornita dalla caldaia, dalla pompa di calore oppure da un impianto solare termico. Questo sistema di stoccaggio sfrutta la stratificazione dell’acqua. In questo modo è possibile prelevare acqua calda in maniera costante, come se ci fosse solo quella. Senza la stratificazione, si avrebbe acqua tiepida perché andrebbe a mischiarsi a quella fredda. Inoltre tale tipologia di stoccaggio consente d’immagazzinare in un unico serbatoio i contributi di diverse fonti di calore.
- Con intercapedine: Quando invece è necessario posizione il bollitore in posizione orizzontale, come accade sovente sopra o sotto alla copertura dell’abitazione, allora può essere utile adottare una soluzione di bollitore con intercapedine. Si tratta di un dispositivo rettangolare che internamente si compone di tante piastre di metallo sovrapposte, nelle cui intercapedini vuote scorre il liquido.
- A strati: Un bollitore a strati è un modo rapido, efficiente energeticamente ed economico per mettere a disposizione acqua calda. In questo bollitore, la stratificazione dell’acqua calda ha luogo a diverse altezza a seconda della sua temperatura. L’acqua nella parte superiore del cilindro ha la temperatura massima.
- Ad accumulo: I bollitori ad accumulo sono spesso progettati come bollitori combinati. Sono dotati di due serbatoi, uno per l‘acqua calda in cucina e nel bagno e uno per il riscaldamento. In inverno l’acqua calda usa il calore residuo dell’acqua riscaldata e pertanto richiede meno energia per scaldarsi. I bollitori ad accumulo sono adatti per fare uso di diverse fonti energetiche.
Differenza tra Bollitore e Puffer
Spesso e volentieri quando si parla di sistemi per l’accumulo dell’acqua si tende a confondere il bollitore con il puffer. Il puffer è un dispositivo di accumulo nel quale l’acqua presente viene riscaldata ciclicamente e inviata a eventuali scambiatori di calore. Ciò significa che è acqua sporca utilizzata per alimentare l’impianto di riscaldamento, una caldaia a legna oppure un termocamino. Il bollitore è un sistema di stoccaggio impiegato per l’accumulo di acqua calda usata a scopo sanitario, quindi per i cibi e l’igiene personale. La produzione di acqua calda sanitaria è sempre affidata a questi dispositivi.
Da quanto abbiamo spiegato fino ad ora, è evidente che la differenza sostanziale tra un puffer e un bollitore riguarda il fatto che in un puffer l’acqua calda serve per alimentare scambiatori di calore interni.
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Scambiatori di Calore: Tipi e Funzionamento
Lo scambiatore della caldaia, o scambiatore di calore sanitario a piastre, è costituito da diverse piastre in acciaio inox adeguatamente separate tra loro, e racchiuse in un telaio saldobrasato. Ogni piastra viene a contatto da una parte con l'acqua appositamente riscaldata dal generatore, e dall'altra parte con l'acqua fredda sanitaria.
In commercio possiamo trovare due diverse tipologie di scambiatori a piastre: a piastre saldobrasate e a piastre intercambiabili. I modelli saldobrasati garantiscono una migliore resa a parità di superficie di scambio rispetto ai modelli a piastre intercambiabili, che invece consentono una più facile ispezione e manutenzione.
In via generale, lo scambiatore della caldaia presenta quattro fori, due destinati all'ingresso e due all'uscita, ed è formato da un numero variabile di piastre, a seconda della potenza che vogliamo ottenere - nelle caldaie a gas per uso domestico, ad esempio, tale numero varia tra le 12 e le 14 unità.
Funzionamento dello Scambiatore a Piastre
Il funzionamento di uno scambiatore di calore a piastre segue la sua stessa struttura fisica. Struttura che, come detto, si compone di quattro fori: due per l’ingresso e l’uscita dell’acqua calda riscaldata dal bruciatore (nota come acqua del circuito primario) e due per l’ingresso dell'acqua fredda sanitaria e l’uscita dell’acqua calda sanitaria, che fuoriesce dai rubinetti.
Più nello specifico, quando andiamo ad aprire il rubinetto dell'acqua calda, sarà la caldaia mediante il flussostato a determinare in autonomia la richiesta di acqua calda, accendendo contemporaneamente il bruciatore.
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Vantaggi dello Scambiatore a Piastre
Il grande vantaggio di uno scambiatore della caldaia a piastre è che, nonostante sia realizzato con materiali notoriamente costosi, presenta comunque un prezzo concorrenziale grazie alla sua alta efficienza e al ridotto spessore delle piastre. Gli scambiatori di calore a piastre possono lavorare con incroci di temperatura molto spinti e mantenere meno fluidi al loro interno, consentendo così un notevole risparmio in termini di costi di esercizio e minore inerzia termica.
Un inconveniente dello scambiatore a piastre sanitario è invece lo sporco che si accumula sulle piastre attraversate dall’acqua calda del circuito primario.
Bollitori per Pompe di Calore
I bollitori per pompe di calore sono serbatoi progettati per l'accumulo di acqua calda sanitaria (ACS), specificamente ottimizzati per funzionare con impianti di riscaldamento a pompa di calore. Questi bollitori, grazie alla loro alta efficienza, garantiscono prestazioni elevate con consumi contenuti. Sono dotati di un serpentino che consente di sfruttare al meglio l'energia prodotta dalla pompa di calore per riscaldare l'acqua.
Questi bollitori sono una scelta ideale per impianti domestici o commerciali che cercano una soluzione di riscaldamento e produzione di ACS ecologica e ad alta efficienza.
Caratteristiche e Vantaggi dei Bollitori per Pompe di Calore
- Alta efficienza e prestazioni elevate.
- Consumi energetici contenuti.
- Struttura vetrificata e buon isolamento termico per un'ottima conservazione del calore.
- Ideali per impianti domestici o commerciali.
- Soluzione ecologica per il riscaldamento e la produzione di ACS.
Vantaggi Generali dei Bollitori
I vantaggi dei bollitori per il riscaldamento e per la produzione di acqua calda sono molteplici:
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- Comfort: l’acqua calda è sempre disponibile.
- Combinazione efficiente di diverse fonti di calore: Ad esempio utilizzando delle fonti energetiche convenzionali come il gas con il sistema solare termico. Questo fornisce grande flessibilità quando pianificate il nuovo sistema di riscaldamento o volete migliorare un sistema più vecchio.
- Questi bollitori per riscaldare l’ acqua e produrre acqua calda hanno un isolamento termico ottimale che fa risparmiare energia durante il riscaldamento e previene le perdite di calore durante la conservazione. L’acqua calda è sempre a vostra disposizione. Questo garantisce i massimi livelli di comfort per il vostro riscaldamento e le vostre necessità di acqua calda.
Installazione e Requisiti
I requisiti per l’installazione di un bollitore sono:
- Un luogo adatto alla sistemazione del boiler.
- Un sistema di riscaldamento compatibile.
Applicazioni dei Bollitori
L'installazione di un bollitore per acqua calda sanitaria è consigliata in diverse situazioni, soprattutto quando si desidera avere una riserva di acqua calda costante e ottimizzare il consumo energetico:
- Impianti con generatori tradizionali in cui la principale fonte energetica è un generatore di tipo tradizionale a gas o gasolio.
- Impianti con generatore a biomassa in cui la principale fonte energetica è un generatore a biomassa.
- Impianti con generatori a condensazione in cui la principale fonte energetica è un generatore a condensazione. Per ottenere elevate prestazioni energetiche e alti redimenti da queste caldaie è necessario che il bollitore funzioni con limitati livelli termici del primario.
- Impianti per lo sfruttamento dell’energia solare che prevedono lo sfruttamento dell’energia termica solare per produrre ACS.
- Impianti con generatore a pompa di calore in cui la principale fonte energetica è una pompa di calore. In questi impianti il bollitore deve essere dotato di uno scambiatore di superficie molto ampia per consentire buone potenze termiche anche con bassa differenza di temperatura tra primario e secondario.
- Impianti con generatore a vapore in cui la principale fonte energetica è un generatore termico di vapore saturo o acqua surriscaldata. In questi impianti lo scambiatore nel bollitore presenta superfici di scambio relativamente piccole essendo questi impianti caratterizzati da alte potenze del generatore e elevate differenze di temperatura tra primario e secondario.
- Impianti con più fonti energetiche in cui sono presenti più fonti energetiche contemporaneamente i cui circuiti primari siano separati tra loro.
- Impianti per lo sfruttamento dell’energia elettrica in cui la principale fonte energetica è di tipo elettrico, come riscaldatori elettrici.
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