10 TIS n. 434 OTTOBRE 2026 I www. infoimpianti. it
L’ ESPERTO RISPONDE DOMANDE APERTE
ASSEMBLAGGIO CIRCUITI
Quali sono le regole da seguire per posizionare i supporti scorrevoli e i guidatubi dei circuiti idraulici in corrispondenza delle lire di compensazione?
Il corretto posizionamento dei supporti scorrevoli e dei guidatubi in prossimità delle lire di compensazione( o anse di dilatazione) è fondamentale per garantire che la tubazione possa espandersi liberamente senza subire tensioni anomale, svergolamenti o rotture per fatica. La funzione dei guidatubi e dei supporti scorrevoli è quella di sostenere il peso della tubazione riducendo l’ attrito durante i movimenti longitudinali o trasversali generati dalla variazione termica. I guidatubi hanno il compito di vincolare il movimento della tubazione costringendola a muoversi esclusivamente nella direzione assiale prevista, impedendo flessioni laterali o spostamenti anomali. Per far sì che la lira di compensazione assorba correttamente la dilatazione termica del tratto rettilineo, le guide devono essere disposte secondo criteri geometrici precisi. Le prime guide a monte e a valle devono essere poste in posizione ben definita a una distanza calcolata in funzione del diametro nominale del tubo. Esse devono essere perfettamente allineate con l’ asse della tubazione per evitare che la dilatazione induca tensioni torsionali sui raccordi. Le altre guide, per evitare l’ instabilità elastica( l’ inarcamento del tubo sotto la spinta termica), si posizionano lungo il tratto dritto a distanze crescenti standardizzate( specificate dalle normative di riferimento) garantendo comunque il libero scorrimento.
VASI DI ESPANSIONE
Anche nei circuiti dei chiller è necessario avere un vaso di espansione?
È un errore comune pensare che il vaso di espansione sia un componente esclusivo dei circuiti di riscaldamento. In realtà, i circuiti ad acqua refrigerata( chiller) chiusi richiedono sempre un vaso di espansione( che può essere chiuso a membrana o aperto, a seconda dell’ impianto). Un vaso di espansione viene utilizzato in un sistema di acqua refrigerata per svolgere tre compiti principali: il primo è quello di compensare l’ espansione termica dell’ acqua refrigerata, il secondo è quello di mantenere una pressione positiva in tutti i punti del sistema in ogni momento e, infine, il terzo quello di mantenere una prevalenza di aspirazione netta positiva alla / e pompa / e dell’ acqua refrigerata. I motivi principali per cui è indispensabile anche nel freddo sono riferibili al fatto che le variazioni termiche sono presenti non solo nei circuiti ad acqua calda. Anche se l’ acqua all’ interno di un chiller si caratterizza per le basse temperature( tipicamente tra i 5 ° C e i 12 ° C), l’ impianto è comunque soggetto a variazioni termiche significative. Quando il chiller è spento( ad esempio nei weekend o durante le stagioni intermedie), la temperatura dell’ acqua all’ interno delle tubazioni sale raggiungendo la temperatura ambiente. Questo riscaldamento provoca la dilatazione del volume dell’ acqua. Inoltre, nei circuiti dei chiller si aggiunge quasi sempre una percentuale di glicole( etilenico o propilenico) per evitare il congelamento. Il glicole ha un coefficiente di dilatazione termica superiore rispetto all’ acqua pura, il che significa che a parità di sbalzo termico il fluido si espande di più, rendendo il vaso di espansione ancora più necessario. Senza un vaso di espansione che assorba le variazioni di volume, si verificherebbero pericolosi sbalzi di pressione: picchi di alta pressione durante i momenti di temperatura più elevata( con conseguente apertura delle valvole di sicurezza) o cali drastici di pressione durante il funzionamento che porterebbero alla formazione di bolle d’ aria o cavitazione nelle pompe. A differenza dei circuiti di riscaldamento( dove si calcola il delta termico tra la temperatura ambiente e la massima temperatura di esercizio) nel dimensionamento di un vaso per chiller di solito si considera il salto termico tra la temperatura minima di esercizio e la massima temperatura di stallo / ambiente estivo, tenendo conto del tipo di fluido utilizzato( acqua o percentuale di glicole).
CICLI BREVI DI FUNZIONAMENTO
Nelle pompe di calore in cosa consiste il funzionamento chiamato“ short cycling” e come lo si contrasta?
Lo short cycling è un fenomeno anomalo in cui una pompa di calore si accende e si spegne in modo continuo e ravvicinato, anziché compiere cicli di funzionamento lunghi, continui ed efficienti. Questo comportamento riduce drasticamente l’ efficienza dell’ impianto e ne accorcia la vita utile. Questo fenomeno si accentua particolarmente in primavera e in autunno per motivi legati al carico termico dell’ edificio. Nelle mezze stagioni la differenza tra la temperatura esterna e quella interna è ridotta. Di conseguenza, l’ ambiente da riscaldare richiede pochissimo calore e la pompa di calore, di fronte a questo ridotta richiesta energetica, è come se diventasse sovradimensionata. Inoltre, può accadere che la pompa di calore( anche se solo leggermente sovradimensionata o di tipo tradizionale on-off) abbia una potenza minima erogabile superiore al fabbisogno effettivo dell’ edificio in quel momento. Tale situazione consente il raggiungimento rapido del set-point con l’ acqua dell’ impianto che raggiunge rapidamente la temperatura impostata. L’ intervento del termostato porta al fermo della macchina. Se si hanno dispersioni di calore o se l’ ambiente non è convenientemente coibentato, l’ acqua si raffredda rapidamente e la pompa di calore si riaccende, dando inizio a un circolo vizioso. Le principali conseguenze dello short-cycling sono un maggiore consumo energetico causato dalla fase di avvio( specialmente del compressore), che è quella che assorbe più energia elettrica. Inoltre è probabile che si registri un’ usura precoce dei componenti: spegnimenti e riaccensioni continui stressano la parte elettrica e meccanica, in particolare quelle del compressore. Inevitabile è il calo del rendimento( COP) in quanto l’ impianto non fa in tempo a entrare a regime in condizioni di funzionamento stabile ed efficiente. Lato utente è possibile che si registri un minore comfort termico causato dagli sbalzi di temperatura percepibili all’ interno degli ambienti. Per evitare lo short cycling si utilizzano solitamente accumuli di inerzia( serbatoi inerziali) che aumentano il contenuto d’ acqua totale dell’ impianto e permettono alla pompa di calore di lavorare per periodi più lunghi, oppure si scelgono macchine con un’ elevata capacità di modulazione inverter in grado di ridurre drasticamente la potenza erogata a carico parziale.
TRANSIZIONE ENERGETICA
Quali criteri guidano la scelta tra una pompa di calore aria-acqua ad alta efficienza e un sistema ibrido in ristrutturazioni con terminali esistenti? Come varia la resa in funzione della temperatura esterna?
Spesso si commette l’ errore di dimensionare un impianto basandosi solo sul carico termico di picco, ignorando il comportamento dinamico del sistema. In merito alla domanda posta è auspicabile considerare altri aspetti per poter prendere una decisione oculata. Innanzitutto va considerato il limite dei terminali esistenti, Il parametro decisivo non è la pompa di calore, ma il terminale( radiatore). Radiatori in ghisa o alluminio sono progettati per lavorare con temperature di mandata elevate( 65-75 ° C). Le pompe di calore moderne( anche ad alta temperatura) perdono efficienza man mano che la temperatura di mandata sale oltre i 55 ° C. Inoltre, è fondamentale verificare se l’ involucro dell’ edificio( dopo l’ e- ventuale cappotto) permette di riscaldare gli ambienti con una mandata massima di 45-50 ° C durante il picco di freddo. Se serve una temperatura superiore, la pompa di calore da sola può diventare inefficiente. Non va trascurata l’ analisi delle temperature esterne di progetto. Non tutte le zone climatiche sono uguali. Se l’ immobile si trova in una zona con frequenti temperature esterne molto basse( es. Nord Italia, zone montane), la potenza resa dalla pompa di calore diminuisce proprio quando la richiesta termica aumenta. In questi casi, il sistema ibrido è spesso superiore perché permette alla caldaia a condensazione di intervenire nelle ore più rigide, lasciando alla pompa di calore il carico di base( il 70-80 % del fabbisogno stagionale), dove la macchina lavora con i migliori indici di efficienza. Il punto critico da individuare è la temperatura esterna sotto la quale la pompa di calore non è più in grado di coprire da sola il carico termico richiesto. La scelta della sola pompa di calore richiede un sovradimensionamento della stessa o l’ integrazione con resistenze elettriche. Queste ultime, pur essendo economiche da installare, hanno un rendimento unitario che penalizza pesantemente l’ efficienza energetica stagionale e aumenta i costi in bolletta. La scelta ibrida permette di installare una pompa di calore di taglia inferiore( più economica e adatta a cicli di lavoro più lunghi e stabili), garantendo uno SCOP ottimizzato. Non va scordata la gestione della potenza elettrica disponibile. Passare all’ elettrico puro richiede una riflessione sulla potenza contrattuale del contatore. Una pompa di calore ad alta efficienza richiede spesso un aumento della potenza impegnata( passando dai classici 3 kW a 6 kW o più), specialmente se coesistono altri elettrodomestici energivori( piano a induzione, auto elettrica). Il sistema ibrido permette di mantenere la potenza impegnata più bassa, demandando alla combustione del gas il carico termico istantaneo più elevato.
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