Una resistenza elettrica a immersione è un elemento resistivo elettrico avvitato direttamente in un bollitore, tipicamente da 2–3 kW nelle taglie domestiche. A causa della convezione riscalda solo l'acqua sopra il proprio livello, quindi la posizione di montaggio decide quanta parte dell'accumulo serve. A 3 kW, riscaldare 200 litri di 50 °C richiede circa 3,9 ore e 11,6 kWh di elettricità.
Come funziona una resistenza elettrica a immersione?
Una resistenza a immersione trasforma l'elettricità in calore con un'efficienza del 100% tramite un elemento resistivo corazzato immerso direttamente nell'acqua accumulata, controllato da un proprio termostato a bulbo e protetto da un termostato di sicurezza contro le sovratemperature. Gli elementi domestici sono tipicamente da 2–3 kW monofase; i bollitori commerciali montano elementi più grandi o multipli trifase. Per riscaldare l'acqua servono 1,16 Wh per litro per grado, quindi un elemento da 3 kW aumenta di 50 °C la temperatura di 200 litri in circa 3,9 ore (11,6 kWh).
Un comportamento determina tutto l'impiego della resistenza: l'acqua riscaldata sale, quindi un elemento scalda solo l'acqua sopra di sé. Lo strato sottostante resta freddo — una diretta conseguenza della stratificazione.
Dove va posizionata una resistenza a immersione?
La posizione segue lo scopo, perché l'altezza dell'elemento determina il volume che può riscaldare:
| Posizione di montaggio | Acqua riscaldata | Uso tipico |
|---|---|---|
| Ingresso dal basso / ingresso laterale basso | L'intero bollitore | Riscaldamento elettrico primario, carica in fascia tariffaria notturna, deviazione del surplus fotovoltaico |
| Ingresso laterale a media altezza | Metà superiore | Integrazione quotidiana che garantisce acqua calda utilizzabile nella parte alta senza riscaldare l'intero volume |
| Ingresso dall'alto / laterale alto | Solo la parte superiore | Boost rapido per la doccia successiva, funzione antilegionella sulla zona di riserva |
Molti bollitori montano due elementi — uno basso per le cariche complete a tariffa ridotta, uno alto per i rapidi boost diurni — una disposizione adatta anche agli impianti solari, dove la zona bassa dell'accumulo viene lasciata deliberatamente fredda perché i collettori la carichino.
Che ruolo ha una resistenza a immersione negli impianti a pompa di calore e solari?
Negli impianti a fonti rinnovabili la resistenza è un ausiliario, non il generatore principale. Dominano tre compiti. Primo, il controllo della legionella: le pompe di calore spesso accumulano l'acqua a 48–55 °C per efficienza, e un boost periodico con la resistenza porta il bollitore a 60 °C o più per igienizzarlo — i batteri della legionella vengono eliminati in pochi minuti a 60 °C. La strategia è descritta in quale temperatura uccide la legionella con una pompa di calore. Secondo, l'integrazione di riserva: un elemento da 3 kW garantisce acqua calda durante la manutenzione della pompa di calore o con condizioni meteo estreme. Terzo, la deviazione del surplus fotovoltaico: un deviatore solare modula l'elemento per assorbire l'energia fotovoltaica destinata all'immissione in rete, accumulandola come acqua calda a costo marginale zero.
Nei bollitori solari termici la resistenza funge anche da integrazione nei giorni nuvolosi, montata sopra il serpentino solare in modo da non sottrarre mai ai collettori l'acqua fredda da riscaldare.
Quanto costa far funzionare una resistenza a immersione?
Una resistenza fornisce esattamente 1 kWh di calore per kWh di elettricità — un COP di 1,0 — il che la rende uno dei modi più costosi di produrre acqua calda alle tariffe standard. Una pompa di calore che sposta lo stesso calore funziona con un COP (coefficiente di prestazione) di circa 3, riducendo l'elettricità necessaria di circa due terzi; l'IEA indica questo fattore moltiplicativo come il principale vantaggio nei costi di esercizio del riscaldamento dell'acqua con pompa di calore. La resistenza si rende invece utile grazie alla scelta dei tempi e alla flessibilità: caricata in fascia tariffaria ridotta o con il surplus fotovoltaico, il suo costo effettivo per kWh può essere diverse volte inferiore alle tariffe diurne e, come dispositivo di boost, funziona per così poche ore che l'efficienza conta poco. La convenienza dello spostamento temporale tramite accumulo è esaminata in conviene di più tenere l'acqua calda accesa tutto il giorno.
Domande frequenti
Quanto tempo impiega una resistenza a immersione a scaldare un accumulo?
Il tempo è pari a litri × aumento di temperatura × 1,16, diviso la potenza dell'elemento in watt. Un elemento da 3 kW aumenta di 50 °C la temperatura di 100 litri in circa 1,9 ore, 200 litri in circa 3,9 ore e 300 litri in poco meno di 6 ore — ammesso che l'elemento sia abbastanza in basso da riscaldare l'intero volume.
Perché con la resistenza è calda solo la parte superiore del mio bollitore?
Perché un elemento riscalda solo l'acqua sopra il proprio livello. Una resistenza montata a media altezza o in alto lascia per progetto freddo l'accumulo sottostante. Se le serve l'intero bollitore caldo con l'elettricità, usi l'elemento in basso o controlli che un elemento inferiore non si sia guastato.
Conviene di più scaldare l'acqua con una resistenza o con una pompa di calore?
Per kWh di calore la pompa di calore vince nettamente: con un COP intorno a 3 usa circa un terzo dell'elettricità. Una resistenza è competitiva solo se alimentata dal surplus fotovoltaico o da una tariffa notturna molto bassa, oppure se usata brevemente come boost.
Le resistenze a immersione si incrostano con l'acqua dura?
Sì. Il calcare riveste la guaina dell'elemento, rallentando lo scambio termico, favorendo rumori da ebollizione localizzata e riducendo la vita dell'elemento. Nelle zone con acqua dura scelga elementi a bassa densità di potenza o rivestiti e li controlli durante la manutenzione del bollitore.
Una resistenza a immersione può eseguire il ciclo antilegionella?
Sì — è uno dei suoi ruoli standard negli impianti a pompa di calore. La centralina programma un boost periodico, tipicamente settimanale, che porta l'acqua accumulata a 60 °C o più per igienizzare l'accumulo, lasciando che la pompa di calore funzioni a temperature più basse ed efficienti per il resto del tempo.