Produzione Acqua Calda Sanitaria

impianto acqua calda sanitario itc

Produzione Acqua Calda Sanitaria

 

L’acqua calda sanitaria è fondamentale per tutti i principali servizi sanitari domestici. Ma come può essere prodotta oggi? Una panoramica su tutti i migliori sistemi per la fornitura di acqua calda sanitaria.

Acqua calda Sanitaria : sistemi di produzione

L’acqua calda sanitaria viene prodotta da diverse tipologie di apparecchi che sostanzialmente possono essere divisi in due categorie:

  1. 1. sistemi a produzione istantanea;
  2. 2. sistemi ad accumulo.

Nei sistemi a produzione istantanea l’acqua sanitaria viene riscaldata nel momento stesso in cui avviene la richiesta dell’utente. Sono sistemi molto versatili, adatti per le esigenze di una utenza autonoma, in quanto la produzione di acqua calda è strettamente correlata alle richiesta della casa.

Nei sistemi ad accumulo, l’acqua calda viene immagazzinata in appositi contenitori e rilasciata al momento della richiesta.

Lo scambio Termico : distinzioni

Un’ulteriore distinzione che riguarda sia i sistemi istantanei che quelli di accumulo, risiede nelle modalità di scambio termico. In particolare:

  1. scambio termico di tipo diretto. L’acqua calda sanitaria è riscaldata mediante un contatto diretto con l’energia prodotta dalla sorgente primaria di calore (metano, GPL, sole, legna, ecc…);
  2. scambio termico di tipo indiretto. L’energia prodotta dalla sorgente primaria di calore riscalda indirettamente l’acqua sanitaria mediante un fluido termovettore.

I sistemi a produzione istantanea di tipo diretto

Sono i cosiddetti scaldabagni istantanei, destinati ad una singola utenza. Possono avere una potenza compresa tra i 9 e 24 kW, una portata variabile tra i 6 e i 14 litri al minuto e un differenziale di temperatura (differenza di temperatura tra l’acqua erogata e quella fredda in arrivo dall’impianto) pari a 25 C°. Rappresentano le soluzioni più economiche e meno ingombranti. Per contro va segnalata una rilevante sensibilità della temperatura di erogazione legata alle variazione di portata d’acqua richiesta dall’utenza, il tempo di attesa che intercorre tra il momento della richiesta (apertura del rubinetto) e l’erogazione dell’acqua calda (dovuto al tempo di attivazione del dispositivo e alla lunghezza dei tubi), una limitata capacità di erogazione in presenza di richieste multiple da parte dell’utenza.

I sistemi a produzione istantanea di tipo indiretto

Uno scambiatore di calore a piastre consente il trasferimento di calore da un fluido primario (il fluido caldo), e l’acqua sanitaria da riscaldare. Il fluido primario può essere riscaldato da un sistema di teleriscaldamento o da un generatore di calore.

Acqua Calda Sanitaria da sistemi ad accumulo

Sono rappresentati da i cosiddetti bollitori. Sostanzialmente si tratta di riscaldare e mantenere in temperatura un volume di acqua immagazzinato. Da un punto di vista funzionale, si differenziano molto dai sistemi istantanei, in quanto consentono di riscaldare grandi volumi di acqua con piccole potenze. La temperatura di erogazione è indipendente dalla portata di prelievo (nei limiti della capacità di accumulo del bollitore in esame), tempi di attesa dipendenti solamente dalla lunghezza dei tubi dell’impianto, capacità di fronteggiare i carichi di punta delle utenze (grande richiesta di acqua).

Nei sistemi ad accumulo ci sono però da considerare dei fenomeni dovuti proprio all’immagazzinamento di acqua. Immagazzinare acqua in un serbatoio fa insorgere alcuni fenomeni che possono compromettere la funzionalità del sistema stesso:

  • C’è da considerare il processo di ad umido: il serbatoio si comporta come una cella elettrolitica(viene a formarsi un anodo e un catodo all’interno del serbatoio) che comporta una migrazione di elettroni, quindi una degradazione dell’involucro. Questo fenomeno si combatte applicando un rivestimento interno (protezione passiva) con trattamenti in vetroporcellanatura, teflonatura o zincatura a caldo, oppure applicando una barra di magnesio (protezione di tipo attivo) che, comportandosi come polo positivo (anodo), previene il fenomeno elettrochimico corrosivo; in definitiva la barretta di magnesio si consuma lentamente depositando le sue particelle sulla superficie metallica del serbatoio, guadagnandosi cosi l’appellativo di “anodo sacrificale”.
  • Un secondo fenomeno da considerare è quello delle precipitazioni calcaree. Infatti, per temperature superiori a 65 °C, avviene la sedimentazione dei carbonati di calcio che producono un rivestimento superficiale all’interno del serbatoio, in grado di compromettere lo scambio termico tra il volume d’acqua e i corpi scaldanti, e di conseguenza la produzione di acqua calda. Il fenomeno può essere combattuto, o mantenendo la temperatura dell’acqua sotto i 65 °C, o con l’installazione di dispositivo per l’addolcimento dell’acqua, in grado da ridurne i sali disciolti.
  • L’ultimo fenomeno da considerare è quello della Legionella pneumophila, un batterio in grado di provocare una broncopolmonite fulminante attraverso delle docce e dei rubinetti. Il batterio della legionella si sviluppa con temperature d’esercizio inferiori a 50 °C, mentre viene annientato rapidamente con temperature superiori a 55 °C.

Considerando che la normativa impone una temperatura massima dell’acqua erogata di 48 (+5)°C, e considerando i fenomeni sopra descritti, si deve affermare che un corretto sistema di accumulo deve essere progettato per mantenere la temperatura dell’acqua di accumulo intorno ai 60 °C, e di essere dotato di un miscelatore all’uscita del serbatoio stesso, per abbassare la temperatura ai valori dettati dalla normativa.

Per quanto riguarda la distinzione tra scambio diretto indiretto dei sistemi ad accumulo, risiede semplicemente nel fatto che nello scambio diretto l’acqua calda è a diretto contatto con la sorgente di energia primaria (scaldabagni elettrici), mentre nello scambio termico indiretto, l’acqua riceve calore da un fluido intermedio che, a sua volta, ha scambiato calore con la sorgente di energia primaria (bollitori ad intercapedine, bollitori a serpentino, ecc…)

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