Accumulo termico

Bollitore pressurizzato (a circuito chiuso)

Definizione

Un bollitore pressurizzato è un recipiente sigillato di accumulo di acqua calda alimentato direttamente dalla rete idrica fredda, per cui eroga acqua calda a pressione di rete — comunemente 3–3,5 bar dopo il riduttore di pressione — a ogni rubinetto della casa. Poiché non c'è uno sfiato aperto in cui l'acqua riscaldata possa espandersi, si affida a una catena di sicurezza appositamente progettata: sistema di espansione, valvole di sicurezza e scarico visibile tramite tundish.

Come funziona un bollitore pressurizzato?

Un bollitore pressurizzato è collegato direttamente alla rete idrica fredda attraverso un gruppo di ingresso, per cui l'acqua calda accumulata si trova — e viene erogata — a pressione di rete. Non c'è alcun serbatoio in sottotetto né tubo di sfiato aperto. Un riduttore di pressione abbassa prima la pressione di rete in ingresso alla pressione di esercizio di progetto del bollitore, comunemente 3–3,5 bar, che bilancia le alimentazioni calda e fredda e garantisce un flusso forte e uniforme alle docce ai piani superiori senza pompe di rilancio.

Poiché il recipiente è sigillato, la dilatazione termica va gestita in modo deliberato. L'acqua riscaldata da 10 °C a 65 °C si espande di circa il 2% — circa 4 litri in un bollitore da 200 litri — e quel volume deve andare da qualche parte. Viene assorbito da un vaso di espansione esterno o da una bolla d'aria interna mantenuta nella parte alta del bollitore, a seconda del progetto.

Di quali dispositivi di sicurezza ha bisogno un bollitore pressurizzato?

Un bollitore pressurizzato ha bisogno di una catena di sicurezza a più livelli, perché un recipiente sigillato di acqua calda deve essere protetto sia dalla sovrapressione sia dalla sovratemperatura senza uno sfiato aperto su cui ripiegare. Ogni livello interviene solo se quello precedente si guasta:

LivelloDispositivoA che cosa risponde
Pressione di esercizioRiduttore di pressionePressione di rete superiore al valore di progetto
Espansione normaleVaso di espansione o cuscino d'aria internoAumento di volume dell'acqua riscaldata
SovrapressioneValvola di sicurezza per l'espansioneSistema di espansione guasto o saturo d'acqua
SovratemperaturaTermostato di sicurezza su ogni fonte di caloreGuasto del termostato di controllo
Ultima difesaValvola di sicurezza temperatura e pressioneTemperatura o pressione eccessive
VisibilitàImbuto di scarico (tundish)Rende sicuro e visibile qualsiasi scarico

I prodotti europei sono costruiti e provati secondo la EN 12897 e la maggior parte dei mercati regola l'installazione — nel Regno Unito, per esempio, i bollitori pressurizzati rientrano nell'Approved Document G3 delle Building Regulations e devono essere installati da un installatore abilitato. Le tarature delle valvole di sicurezza differiscono in base al mercato e allo schema di approvazione, quindi segua sempre i valori punzonati sui dispositivi montati anziché un valore generico.

Quali vantaggi ha un bollitore pressurizzato rispetto a uno a vaso aperto?

Il vantaggio principale è la pressione. Un bollitore a vaso aperto alimentato a gravità sviluppa solo circa 0,1 bar per metro di altezza del serbatoio — tipicamente 0,2–0,3 bar a una doccia al piano superiore — mentre un bollitore pressurizzato eroga circa dieci volte tanto da ogni punto di prelievo. Ne seguono altri vantaggi: nessun serbatoio in sottotetto che possa gelare o contaminarsi, alimentazioni calda e fredda a pressione bilanciata per docce termostatiche e libertà di collocazione in qualsiasi punto dell'edificio.

Gli svantaggi sono reali ma gestibili: le prestazioni dipendono dalla qualità dell'alimentazione di rete in ingresso, le tubazioni di scarico devono essere convogliate in un punto sicuro e visibile e la catena di sicurezza richiede una manutenzione annuale. I guasti più comuni sono trattati in problemi comuni dei bollitori pressurizzati.

Quale manutenzione richiede un bollitore pressurizzato?

Una manutenzione annuale mantiene affidabile la catena di sicurezza: controllare e ripristinare la precarica del vaso di espansione, sollevare brevemente ogni valvola di sicurezza per confermare che si richiuda bene, pulire il filtro di ingresso e verificare che il tundish sia asciutto in funzionamento normale. Nei bollitori smaltati l'anodo di magnesio sacrificale va ispezionato secondo il programma specificato dal produttore — tipicamente ogni 1–2 anni — perché è lui, non le valvole di sicurezza, a proteggere dalla corrosione il mantello dell'accumulo stesso. Un bollitore pressurizzato sottoposto a regolare manutenzione raggiunge regolarmente una vita utile di 15–25 anni.

Domande frequenti

Serve una buona pressione di rete per un bollitore pressurizzato?

Sì. Il bollitore può erogare solo ciò che la rete fornisce, quindi una rete debole o a bassa portata compromette il principale vantaggio del sistema. Come regola pratica, gli installatori cercano almeno circa 1,5–2 bar di pressione dinamica e 20 litri al minuto di portata prima di consigliare un accumulo pressurizzato.

Perché esce acqua dal tundish del mio bollitore pressurizzato?

Uno scarico visibile significa che una valvola di sicurezza si è aperta. La causa più comune è la perdita di precarica del vaso di espansione, che durante il riscaldamento spinge l'acqua di espansione fuori dalla valvola di sicurezza per l'espansione. Uno scarico costante o caldo va fatto verificare subito da un installatore competente.

Un bollitore pressurizzato può essere usato con una pompa di calore o con il solare termico?

Sì — i bollitori pressurizzati vengono regolarmente costruiti con serpentini a grande superficie per le pompe di calore e con doppi serpentini per il funzionamento solare più caldaia. La catena di sicurezza non cambia; si adattano alla fonte di calore solo il progetto del serpentino e la strategia di regolazione.

Ogni quanto va sottoposto a manutenzione un bollitore pressurizzato?

Ogni anno. La manutenzione controlla la carica del vaso di espansione, il funzionamento delle valvole di sicurezza, il filtro di ingresso e le tubazioni di scarico. Saltarla è la principale causa di scarichi fastidiosi dal tundish e di guasti prematuri delle valvole.

Fonti e approfondimenti

L'autore

Team Ingegneria di Solimpeks

Progettazione e produzione di accumuli