Scambiatore di Calore per Termocamino: Funzionamento e Installazione

In queste fredde giornate d'inverno, il bisogno di comfort nelle nostre case è essenziale. Il mercato dell'acqua è in crescita, con sempre più persone che cercano di rendersi indipendenti da gas metano, GPL e gasolio, installando termocamini che, bruciando legna, possano scaldare l’impianto dei termosifoni, l’impianto a pavimento, e l’acqua sanitaria o un puffer.

Cos'è un Termocamino?

Un termocamino è l'evoluzione del classico camino. È semplicemente un camino con scambiatore di calore aria e/o acqua interno realizzato in rame alettato, completamente inserito nel corpo della caldaia, che cattura le calorie emesse e permette di raggiungere un livello ottimale di produzione di calore e di acqua calda grazie alla regolarizzazione della combustione attraverso valvole per l'uscita fumi.

Il termocamino usufruisce di una tipologia all'avanguardia nel campo del riscaldamento alternativo, rappresentando un sistema efficiente e dall’alto contenuto tecnologico, in cui è la stessa acqua riscaldata, a 70-80°C, immagazzinata in un serbatoio di espansione, a produrre calore e a propagarlo in tutta la casa: in un sol gesto si ottiene il fabbisogno giornaliero di calore, acqua calda e alimentazione degli altri impianti di riscaldamento utilizzando solamente l'energia pulita e rinnovabile della legna.

Gran parte della potenza termica sprigionata dalla fiamma durante la combustione viene trasferita all’acqua, che, una volta riscaldata, viene utilizzata per il consumo e per il riscaldamento dell’intera casa.

Tipi di Termocamino

  • Termocamino a pellet: utilizza la combustione di pellet di legno per riscaldare la casa.
  • Termocamino a legna: utilizza un materiale naturale come il legno, offrendo convivialità e risparmio sui costi di riscaldamento. Combina alta efficienza, sicurezza e comfort d'uso.

Il Ruolo dello Scambiatore di Calore

Per il funzionamento corretto dei termocamini è necessario che questi comunichino con il riscaldamento della casa e la caldaia, che produce acqua calda sanitaria. Questa “comunicazione” avviene attraverso gli scambiatori, che trasportano l’energia generata nella camera di combustione dalla fiamma.

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Lo scambiatore primario di un termocamino è costituito dall’insieme di intercapedini, che contengono l’acqua e sono a contatto con la combustione. Il suo compito è quello di trasferire all’acqua il calore prodotto dalla combustione. Il calore fornito dallo scambiatore primario viene definito a scambio diretto.

Gli scambiatori secondari sono costituiti da serpentine collocate all’interno dello scambiatore primario (a bagnomaria). Quest’ultimo aspetto è il più difficile. Per questo, tanti costruttori non utilizzano questo sistema e, anche chi lo usa, non ottiene sempre con buoni risultati.

Il più delle volte viene adoperato per produrre acqua calda, poche volte per alimentare impianti termici e quasi mai come circuito di raffreddamento nelle installazioni a circuito chiuso.

Installazione dello Scambiatore di Calore

Prima di procedere con l’installazione dello scambiatore di calore, è essenziale comprendere in che modo questo dispositivo possa migliorare l’efficienza del tuo sistema di riscaldamento.

Uno scambiatore di calore permette di trasferire il calore generato dalla tua caldaia o termocamino all’acqua del circuito di riscaldamento, senza che ci sia un contatto diretto tra i due fluidi. Il risultato? Una maggiore efficienza e un risparmio energetico significativo.

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La chiave per comprendere l’efficienza di uno scambiatore di calore sta nel suo funzionamento. Valutazione iniziale: Prima di tutto, è necessario valutare le condizioni del tuo sistema di riscaldamento esistente e capire la compatibilità con il nuovo scambiatore di calore.

Assicurati che l’installazione sia eseguita da un professionista certificato. Seguendo questi passaggi, potrai beneficiare del comfort e del risparmio energetico che uno scambiatore di calore può offrire.

Vantaggi dell'Integrazione con Caldaia

Integrare la tua caldaia e il termocamino con uno scambiatore di calore non solo incrementa l’efficienza energetica, ma offre anche altri benefici significativi.

Installare uno scambiatore di calore è una scelta strategica per incrementare l’efficienza energetica e ridurre i costi di riscaldamento. Affidati a professionisti per un’installazione sicura e per ottenere il massimo dal tuo sistema di riscaldamento.

Manutenzione dello Scambiatore di Calore

Ricorda però che uno degli aspetti cruciali per mantenere l’efficienza energetica e prolungare la durata dell’impianto è la manutenzione regolare, è necessario dunque pulire lo scambiatore di calore.

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Consigli per l'Installazione e la Manutenzione

  1. Evitare la contaminazione dell'impianto e dello scambiatore in generale.
  2. Non superare la pressione di esercizio e le temperature massime consentite.
  3. Evitare brusche variazioni di pressione e temperatura.
  4. Effettuare la pulizia periodica dello scambiatore: negli impianti di riscaldamento, dovrebbe essere pulito una volta all'anno; negli impianti di acqua calda sanitaria (ACS), ogni 18 mesi.

Scambiatore di calore a piastre Nordic Tec: Installazione e raccomandazioni

La prima e più importante informazione è che il corretto funzionamento dello scambiatore in un impianto inizia con una selezione adeguata del dispositivo. La scelta dello scambiatore dovrebbe essere effettuata da persone con esperienza; tuttavia, non tutte le persone che hanno installato uno scambiatore o che lavorano nel settore idraulico possono essere considerate esperte nella selezione di questo tipo di apparecchi. È necessario scegliere il modello adeguato, tenendo conto del parametro più importante dello scambiatore, ossia la superficie di scambio termico, e non solo della potenza nominale (kW). Un dispositivo selezionato correttamente deve essere sovradimensionato in modo appropriato. In caso di sottodimensionamento dello scambiatore, anche un collegamento e un uso corretto non garantiranno il risultato atteso.

La targhetta contiene il nome del modello, che per gli scambiatori di calore a piastre tradizionali di Nordic Tec inizia con le lettere "Ba" (ad esempio, Ba-32-20). Il numero centrale indica la superficie di una singola piastra (per Ba-32-20 è 0,032 m²). Di seguito sono riportati i valori limite, come la pressione di esercizio e altri parametri simili. A questo punto è necessario verificare che il sistema in cui verrà installato lo scambiatore di calore non superi i parametri consentiti. Non preoccuparti: in generale, questo non riguarda gli impianti di riscaldamento domestici, poiché questi non richiedono elevate esigenze in termini di pressione e utilizzano i mezzi più semplici, come l'acqua o, meno frequentemente, una miscela di acqua e glicole (consentita).

La pressione in un impianto di riscaldamento domestico raramente supera pochi bar, quindi non ci sono problemi, dato che gli scambiatori di calore di solito hanno una pressione di esercizio compresa tra 10 e 30 bar.

Lo scambiatore di calore presenta giunzioni saldobrasate in rame e subisce sempre un processo di brasatura. Questo significa che, in alcuni casi (ad esempio sulla piastra superiore), possono rimanere tracce di rame che possono sembrare corrosione. È importante ricordare che non si tratta di corrosione, ma di residui di rame che non influiscono in alcun modo sull'efficienza del dispositivo né causano danni futuri.

L'etichetta dei dati presenta delle frecce che suggeriscono un collegamento in controcorrente. Lo scambiatore di calore a piastre Nordic Tec è effettivamente un dispositivo a flusso in controcorrente, il che significa che raggiunge la sua massima efficienza solo quando i fluidi al suo interno scorrono in direzioni opposte (come indicato dalle frecce sull'etichetta). Se i principi della controcorrente non vengono rispettati, lo scambiatore di calore non funzionerà correttamente, rendendo inefficiente l’intero sistema.✅ IMPORTANTE - Se collegare secondo le frecce rappresenta un problema, è necessario invertire lo scambiatore di calore e collegarlo nella direzione opposta. In questo caso si cambia la direzione del flusso, ma per mantenere la controcorrente è necessario farlo in entrambi i canali.

Uno dei canali è destinato al lato riscaldante, che solitamente rappresenta il circuito del dispositivo di riscaldamento, come una caldaia, un camino, una pompa di calore o un pannello solare. L'altro canale è invece destinato al circuito che riceve il calore. Nel caso del marchio Nordic Tec, non è importante quale canale venga scelto per ciascun circuito.

La garanzia è di 60 mesi e copre i difetti di fabbricazione o dei materiali. In pratica, è fondamentale collegare lo scambiatore secondo le regole tecniche e le raccomandazioni del produttore. Uno scambiatore di calore non deve essere esposto a variazioni eccessive di pressione e temperatura. Inoltre, deve essere protetto dalle vibrazioni e fissato saldamente alla parete. Si consiglia di utilizzare staffe a muro specifiche, ma è possibile utilizzare anche altre soluzioni, purché garantiscano stabilità e protezione dalle vibrazioni.

Lo scambiatore di calore deve essere installato in posizione verticale (cioè in piedi). L'installazione dello scambiatore in un'altra posizione, come orizzontale, non garantisce una corretta sfiatatura del dispositivo e può portare a ostruzioni o a un cattivo trasferimento di calore se le bolle d'aria non riescono a fuoriuscire. In generale, uno scambiatore collegato orizzontalmente non funzionerà correttamente (in un impianto di riscaldamento standard). L'ostruzione dello scambiatore può persino causare perdite, determinando un danno irreversibile.❌ Di seguito è mostrato uno scambiatore di calore a piastre installato in una posizione scorretta (orizzontale), in cui si è verificata un'ostruzione dovuta alla mancanza di sfiato adeguato.

Il produttore raccomanda assolutamente l'uso di filtri, anche se non specifica il tipo di filtro. I filtri devono essere installati su entrambi i lati dello scambiatore, indipendentemente dal fatto che siano presenti anche in altre parti dell'impianto. Nella maggior parte dei nuovi impianti è sufficiente un semplice filtro a rete, ma la scelta del filtro e la responsabilità sono a carico della persona che ha effettuato l'ispezione dell'impianto e ha valutato, con competenza, i rischi potenziali. In alcuni casi (soprattutto in impianti vecchi e potenzialmente contaminati) potrebbe essere utile pensare a un filtro magnetico o a un separatore accanto ai filtri tradizionali. Questo è molto importante, poiché eventuali ostruzioni nello scambiatore dovute a impurità dell'impianto non costituiscono motivo di garanzia e potrebbero interrompere o ridurre notevolmente lo scambio termico. I filtri devono essere posizionati davanti allo scambiatore già prima dell'avviamento di prova del sistema, e non solo successivamente. Il primo avvio delle pompe può causare ostruzioni con maggiore probabilità rispetto al funzionamento continuativo.

Lo scambiatore può funzionare anche senza valvole a sfera installate, ma è consigliabile posizionarle su entrambi i lati dello scambiatore, così da poter chiudere e interrompere il flusso d'acqua, permettendo la rimozione del dispositivo dall'impianto senza dover scaricare l'intero sistema. Questo è utile, ad esempio, per la pulizia periodica dello scambiatore o in caso di guasti o perdite. Gli scambiatori a piastre sono progettati per durare anche 10-15 anni, quindi è sempre consigliabile prevedere valvole d’arresto. Anche i termometri non sono indispensabili, ma la loro presenza su entrambi i lati permette di valutare l'efficienza dello scambio termico, monitorando la perdita di calore. Se la perdita aumenta, si ha un’indicazione sulla necessità di pulizia o sostituzione del dispositivo. È utile pensare a valvole a sfera con termometri integrati, create per risparmiare spazio, utilizzate anche per altri dispositivi come i collettori per riscaldamento a pavimento.

L'isolamento termico per scambaitori è consigliato, ma se l’obiettivo è ridurre i costi dell'installazione, lo scambiatore funzionerà comunque correttamente anche senza isolamento (purché sia scelto e installato correttamente). Il produttore Nordic Tec utilizza il tipo di filettatura più comune, ovvero la filettatura esterna di tipo BSP. Le connessioni sono saldamente unite allo scambiatore tramite brasatura (sotto vuoto) e qualsiasi tentativo di rimozione potrebbe causare danni allo scambiatore. Si consiglia di installare uno sfiato nelle vicinanze dello scambiatore, posizionato naturalmente più in alto rispetto al dispositivo.

Collegamento del Termocamino alla Caldaia: Problematiche e Soluzioni

Per utilizzare questa tipologia di camino in compresenza della vecchia caldaia, bisogna però sapere come coordinare il funzionamento dei due generatori di calore. Vi spieghiamo oggi come gestire un impianto termico con una caldaia e un termocamino. Innanzitutto bisogna sapere che un termocamino ha un funzionamento particolare, che differisce sia dai normali termosifoni che dai classici caminetti. Vediamo quali possono essere le problematiche a cui si può andare incontro.

  1. Raccordo di collegamento: Per collegare il termocamino alla caldaia sarà necessario creare un sistema di tubazioni di raccordo tra i due generatori di calore, il che significa avere tubi a vista in giro per casa, a meno che non si stia costruendo tutto da zero. Questo problema di tipo estetico è facilmente aggirabile grazie a coperture decorative in cartongesso.
  2. Norme di sicurezza: La normativa vigente prevede che la potenza complessiva massima consentita per un impianto termico sia di 35 kW/h, al di là dei quali bisognerà separare fisicamente l'impianto. Va da sé che se abbiamo una caldaia e un termocamino questa cifra verrà sicuramente sorpassata e dovremo perciò pensare a gestire separatamente i due generatori di calore, separando i fluidi. Per farlo potremo applicare un modulo per la separazione dell'impianto che dividerà i fluidi grazie alla presenza di scambiatori di calore.
  3. I vasi di espansione: Le vecchie caldaie hanno in genere vasi di espansione aperti, in cui il fluido è a contatto con l'atmosfera, mentre tutti i nuovi dispositivi hanno installati vasi di espansione chiusi, cioè provvisti di un contenitore diviso in due camere, una contenente il fluido e l'altra gas o aria caricata precedentemente attraverso un'apposita valvola. Il diverso funzionamento dei due tipi di vaso rende difficile, se non impossibile, far funzionare correttamente l'impianto senza un separatore dell'impianto.

Su internet sono disponibili schemi illustrati per il collegamento del termocamino alla caldaia, ma trattandosi di gestire pressioni e temperature abbastanza elevate in locali interni alla nostra casa, è meglio non rischiare e rivolgersi ad un termo tecnico per avere tutti i chiarimenti del caso.

Errori Comuni nell'Installazione

Durante l'installazione di un caminetto con mantello idrico, si verificano errori che possono influire negativamente sul funzionamento dello scambiatore di calore e dell'intero sistema di riscaldamento.

  • Selezione errata dello scambiatore di calore - porta a un trasferimento di calore inefficiente e a un aumento del rischio di guasti.
  • Collegamento errato degli elementi dell'impianto - provoca perdite e riduce l'efficienza del sistema.

Investire in soluzioni collaudate e nella manutenzione regolare del sistema è la chiave per un funzionamento a lungo termine e senza guasti.

Schema Semplificato di Collegamento

Di seguito è riportato uno schema semplificato che illustra come collegare un termocamino a un sistema chiuso. Il caminetto, come già sappiamo, rimane in un sistema aperto.

Lo schema di installazione con scambiatore di calore, come possiamo vedere, non è un progetto finito, ma solo uno schema concettuale di forma molto semplificata. Al centro c'è uno scambiatore a piastre selezionato per il caminetto in un rapporto appropriato tra la superficie delle piastre e la potenza del caminetto (ricordiamo - minimo 0,3 m² di piastre per 10 kW di mantello idrico). A sinistra dello scambiatore a piastre c'è un circuito corto aperto con il caminetto come fonte di calore.

Componente Funzione
Pompe di circolazione Una per ogni circuito
Scambiatore di calore Collega i circuiti
Caldaia a gas Eventuale fonte di calore aggiuntiva

Se lo scambiatore per il termocamino non è selezionato correttamente - l'intero sistema non funzionerà in modo ottimale. Lo scambiatore di calore a piastre dovrebbe essere montato verticalmente.

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