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Un collettore pulito è un collettore che dura, ma l’ impianto non risulta mai essere sterile. Se non installiamo un filtro defangatore e un disaeratore subito a monte, stiamo invitando fanghi e bolle d’ aria a colonizzare i nostri circuiti secondari. L’ aria, in particolare, è il nemico giurato dello scambio termico: una bolla d’ aria in un tubo agisce come un isolante, impedendo al calore di passare nel terminale. Se il collettore non è progettato per far sfiatare l’ aria e trattenere le impurità, ci ritroveremo con un impianto che“ gorgoglia” e che richiede spurghi continui da parte del cliente finale.
L’ ORDINE SEQUENZIALE DEI COLLEGAMENTI
Un aspetto tecnico che non sempre viene preso nella giusta considerazione, ma che può compromettere seriamente le prestazioni di un impianto, è la cosiddetta“ stratificazione termica” o“ influenza di vicinanza” all’ interno del collettore. Quando colleghiamo più circuiti a un unico distributore, non stiamo solo distribuendo acqua: stiamo influenzando la miscelazione termica al suo interno. Spesso si pensa che, una volta che l’ acqua calda entra nel collettore, questa sia istantaneamente disponibile a temperatura uniforme per tutte le uscite. In realtà, la fisica dei fluidi ci dice altro. La temperatura effettiva che arriva a ciascun circuito secondario dipende fortemente dalla posizione dell’ attacco sul collettore e dalla sua vicinanza rispetto ai punti di ingresso( mandata) e uscita( ritorno) del circuito primario. Ad esempio, se posizioniamo il circuito secondario più energivoro( quello che richiede più portata o temperatura) molto vicino all’ ingresso della mandata del primario, questo“ ruberà” il fluido più caldo prima che abbia la possibilità di miscelarsi correttamente
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nel corpo del collettore. Al contrario, se le mandate e i ritorni del primario sono installati in modo speculare o troppo ravvicinato, si innesca un fenomeno di by-pass interno: parte dell’ acqua calda che entra dal primario tende a essere“ risucchiata” direttamente dal ritorno del primario stesso, senza aver mai attraversato efficacemente i circuiti secondari. Questo fenomeno abbassa drasticamente la temperatura media disponibile per le utenze finali. Se il collettore di mandata e quello di ritorno sono integrati( separatori-distributori), è fondamentale che il flusso interno sia bilanciato. Se la mandata del primario è troppo vicina al ritorno del primario, si crea una zona di“ scambio diretto” che annulla il salto termico utile. Questo costringe la caldaia o la pompa di calore a lavorare con temperature di ritorno più alte di quanto necessario, mandando in crisi l’ efficienza della condensazione o il COP della pompa di calore. Per evitare che un circuito penalizzi gli altri, l’ ordine di posizionamento sul collettore dovrebbe seguire una logica basata sul carico termico e sulla temperatura richiesta. Una soluzione spesso scelta è quella di disporre i circuiti che richiedono temperature di mandata più elevate( come i corpi scaldanti o i termoarredi) più vicini all’ ingresso del primario. Man mano che ci si allontana verso l’ e- stremità del collettore, la turbolenza aumenta e la temperatura può subire lievi cali; i circuiti a bassa temperatura( come i pannelli radianti a pavimento, che sono muniti di propria valvola miscelatrice) dovrebbero essere posizionati in queste zone“ secondarie”. Per portare un esempio concreto, in impianti secondari a portata costante con gruppi frigoriferi e pompe primarie in parte disattivate( è il caso di un funzionamento a carico parziale) |
Collettori in polipropilene( da Bonavera. net)
la temperatura di mandata dei circuiti secondari sono diverse a seconda che gli attacchi di mandata dei gruppi frigoriferi siano in posizione 1 o 2 del collettore dello schema di fronte. Un altro esempio che si può portare è quello di un impianto parzializzato al 50 %, dotato di due gruppi frigoriferi di cui uno, assieme alla relativa pompa, disattivato; con tubo di mandata in posizione 1( sempre riferito allo schema) e con circuiti secondari funzionanti al 50 % del carico di progetto. In funzione delle diverse posizioni delle tubazioni di ritorno dei circuiti secondari si possono registrare differenze di temperature sulle mandate e sui ritorni dei secondari anche di 10-12 ° C. Questi due semplici esempi chiariscono in maniera inequivocabile come sia importante evitare errori nei collegamenti delle tubazioni ai collettori chiusi. In un collettore ben progettato e altrettanto ben installato, il fluido primario dovrebbe essere introdotto in modo da favorire una turbolenza controllata che“ spinga” l’ acqua calda verso tutte le derivazioni. Se il collettore è troppo lungo o sottodimensionato, si creano zone di“ acqua morta” dove il fluido ristagna, rendendo la temperatura di mandata dei circuiti agli estremi instabile e dipendente da quanti altri circuiti sono aperti in quel momento.
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Se si devono collegare molte utenze, è preferibile non concentrare tutti i circuiti ad alta temperatura in un unico punto. Se possibile si può pensare di alternare le utenze distanziando tra loro lungo il collettore i circuiti con richieste simili. Impiegare collettori sottodimensionati( di piccolo diametro) aumenta la velocità dell’ acqua, aumentando i fenomeni di trascinamento termico e permettendo una distribuzione meno omogenea. In caso di impianti complessi, non sempre è opportuno affidarsi alla cura dell’ ordine dei tubi sul collettore. Si può preferire l’ installazione di un separatore idraulico( o volano termico) tra il primario e i secondari. Questo“ polmone” d’ acqua miscela perfettamente il fluido, rendendo la temperatura di mandata dei circuiti secondari totalmente indipendente dalla turbolenza interna del collettore. In conclusione, collegare un collettore è un’ operazione che va oltre il semplice avvitare raccordi. È un lavoro di precisione, che richiede di guardare all’ impianto come a un organismo vivente dove ogni parte deve lavorare in armonia con le altre. Curare questi dettagli non significa solo fare un lavoro“ bello da vedere”, ma significa garantire al cliente un comfort che dura anni, senza chiamate di assistenza per rumori molesti o guasti evitabili. |