I disaeratori e le valvole di sfiato aria eliminano l'aria libera e disciolta dai circuiti chiusi di riscaldamento e solari. L'acqua di riempimento contiene circa 20 millilitri di aria disciolta per litro, che esce dalla soluzione quando il fluido si riscalda e si raccoglie nei punti alti, causando corrosione, rumore, cavitazione della pompa e blocco della circolazione. Le valvole di sfiato rilasciano l'aria raccolta nei punti alti; i separatori di microbolle la estraggono in continuo dal flusso.
Perché c'è aria in un circuito chiuso?
L'aria arriva disciolta, intrappolata e per diffusione. Ogni litro di acqua fredda di riempimento contiene circa 20 ml di aria disciolta a pressione atmosferica (di più alla pressione dell'impianto) e la legge di Henry stabilisce che quest'aria esce dalla soluzione proprio dove meno la si vuole: dove il fluido è più caldo e la pressione più bassa, cioè nella parte alta del collettore o nello scambiatore della caldaia. Il riempimento intrappola sempre sacche d'aria nei punti alti e nei raccordi, l'ossigeno diffonde lentamente attraverso le tubazioni in plastica prive di barriera e un circuito il cui vaso di espansione ha perso la precarica può aspirare aria attraverso filettature e guarnizioni a ogni raffreddamento. In un impianto chiuso, l'assenza di aria dipende dal suo punto più debole.
Quali danni provoca davvero l'aria?
Quattro meccanismi, tutti costosi. L'ossigeno corrode i componenti in acciaio e produce fanghi di magnetite che abradono i cuscinetti delle pompe e intasano gli scambiatori. Le bolle libere producono i familiari gorgoglii e ticchettii e causano cavitazione nei circolatori. Le sacche d'aria bloccano del tutto la circolazione: un circuito solare con blocco d'aria smette di circolare in pieno sole e il collettore va verso la temperatura di stagnazione mentre l'accumulo resta freddo. E anche prima di un blocco d'aria, le bolle trascinate riducono lo scambio termico e falsano le letture della portata nel gruppo di circolazione. Un circuito che deve essere sfiatato a intervalli di poche settimane non è normale: è il sintomo di una pressione troppo bassa o di una microperdita.
Valvola di sfiato, disaeratore o degasatore: qual è la differenza?
| Dispositivo | Dove si trova | Che cosa elimina |
|---|---|---|
| Valvola di sfiato manuale | Radiatori, punti alti locali | Aria raccolta, a richiesta |
| Valvola di sfiato automatica a galleggiante | Punti alti dell'impianto, campo collettori | Aria raccolta, in continuo |
| Separatore di microbolle | Nella linea di mandata nel punto più caldo | Bolle man mano che escono dalla soluzione |
| Degasatore sotto vuoto | Locale tecnico, impianti più grandi | Gas disciolti, in modo attivo |
Il separatore di microbolle è il cavallo di battaglia della pratica moderna: un inserto a rete o a lamelle rallenta il flusso, le microbolle coalescono e salgono in una camera, e una valvola a galleggiante le espelle. Posizionato subito a valle della sorgente di calore, dove la solubilità è minima, degassa l'intero volume circolante passaggio dopo passaggio, di solito entro pochi giorni dalla messa in servizio.
Perché le valvole di sfiato automatiche nei circuiti solari devono essere chiuse?
A causa del vapore di stagnazione. Quando un circuito solare va in stagnazione, il vapore sale verso i punti alti, esattamente dove si trovano le valvole di sfiato automatiche. Una valvola a galleggiante aperta espelle allora il vapore, ossia fluido a base di glicole propilenico che va perso: dopo alcuni eventi di stagnazione l'impianto risulta sottoriempito e poco protetto. La prassi standard prevede quindi una valvola di sfiato per alte temperature (galleggiante metallico, 150 °C o più) con una valvola di intercettazione sottostante, aperta per il riempimento e la messa in servizio e chiusa durante il normale funzionamento. La degasazione continua è affidata a un separatore di microbolle nel gruppo di circolazione solare a livello del suolo, al sicuro dal vapore.
Dove vanno installati i dispositivi di eliminazione dell'aria?
Si segue prima la solubilità, poi la geometria. Il separatore va sulla mandata vicino alla sorgente di calore (dopo il gruppo di raccordo del collettore o la caldaia) perché il fluido caldo e a bassa pressione trattiene meno gas; deve inoltre trovarsi a monte del circolatore per proteggere la girante dall'erosione causata dalle bolle. Le valvole di sfiato vanno in ogni punto alto inevitabile delle tubazioni, con componenti idonei al solare sul tetto. Norme per il riscaldamento come la EN 12828 richiedono di prevedere dispositivi di sfiato nei punti alti come parte della normale progettazione dell'impianto: la differenza tra un impianto conforme e uno silenzioso sta di solito in un singolo separatore ben posizionato.
Domande frequenti
Perché il mio impianto solare va sfiatato di nuovo ogni primavera?
Non dovrebbe. L'aria ricorrente significa che l'impianto «respira»: nella maggior parte dei casi la precarica del vaso di espansione è troppo bassa, per cui il circuito va in depressione a freddo e aspira aria dai raccordi. Controllare la precarica e la pressione dell'impianto prima di dare la colpa alle valvole di sfiato.
La valvola di sfiato automatica sul mio collettore deve restare aperta?
No. Si apre durante il riempimento e la messa in servizio, poi si chiude la sua valvola di intercettazione. Se lasciata aperta, a ogni evento di stagnazione espelle vapore di glicole e svuota lentamente l'impianto: uno degli errori di installazione più comuni nei circuiti solari.
Che cosa causa i gorgoglii nelle tubazioni di riscaldamento?
L'aria libera trascinata dal flusso. Sfiatare i punti alti e i radiatori, poi controllare il manometro: un rumore che ritorna nel giro di pochi giorni indica un'infiltrazione continua di aria o la mancanza di un separatore di microbolle, non sfortuna.
Il fluido glicolato trattiene più aria dell'acqua?
Le miscele di glicole rilasciano i gas disciolti più lentamente e fanno schiuma più facilmente durante il riempimento, motivo per cui i circuiti solari vengono riempiti in pressione dal basso e degassati con un separatore anziché riempiti a circuito aperto e sfiatati a mano.