Un volano termico in serie (volumiser) è un recipiente isolato collegato in serie sul ritorno che aggiunge volume d'acqua senza miscelare mandata e ritorno; un accumulo inerziale aggiunge volume e separazione idraulica, permettendo a circuiti a zone, miscelati o bivalenti di funzionare ciascuno con la propria mandata e, se collegato correttamente, protegge il rendimento evitando i cicli brevi del compressore. Monti un volumiser quando l'unico problema è il contenuto minimo d'acqua dell'impianto, in genere 10–20 litri per kW. Monti un accumulo inerziale quando i circuiti devono essere separati.
Qual è la differenza effettiva?
Entrambi sono recipienti in acciaio isolati pieni di acqua di riscaldamento. La differenza sta in come sono collegati e quindi in ciò che fanno alla temperatura dell'acqua.
Un volumiser ha due attacchi e si trova in serie, quasi sempre sul ritorno alla pompa di calore. Tutta l'acqua lo attraversa. Si comporta come un tratto di tubo molto grande e ben isolato: aggiunge massa termica e non fa altro. Mandata e ritorno non si incontrano mai, quindi la pompa di calore vede la temperatura che i terminali hanno effettivamente restituito.
Un accumulo inerziale ha quattro attacchi e si trova in parallelo tra due circuiti: la pompa di calore da un lato, i circuiti di riscaldamento dall'altro. Aggiunge massa termica e separazione idraulica, permettendo a ciascun lato di funzionare con la propria portata. Il prezzo è che l'acqua della mandata e quella del ritorno condividono un unico recipiente, quindi si miscelano.
| Volumiser | Accumulo inerziale (4 attacchi) | |
|---|---|---|
| Attacchi | 2, in serie | 4, in parallelo |
| Aggiunge volume all'impianto | Sì | Sì |
| Separazione idraulica | No | Sì |
| Miscela mandata e ritorno | No | Sì |
| Dimensione tipica | 10 – 20 L per kW | 20 – 50 L per kW |
| Effetto sul rendimento | Solo dispersioni termiche | Dispersioni termiche; miscelazione solo se le portate non sono equilibrate |
| Ideale per | Contenuto minimo d'acqua e riserva per lo sbrinamento | Più zone, circuiti miscelati, impianti bivalenti |
Gli accumuli inerziali riducono il rendimento della pompa di calore?
Solo quando sono collegati in modo che mandata e ritorno si miscelino. In quel caso la pompa di calore può dover produrre acqua più calda di 4–5 °C rispetto a quanto richiedono i terminali, e a 2–2,5% di COP per grado è una penalizzazione del 10–12%. Un collegamento corretto la evita.
Ma la penalizzazione dipende dalla configurazione, non al recipiente. Un accumulo a due attacchi sul ritorno è di fatto un volumiser e non miscela nulla. Un accumulo a quattro attacchi con portate primaria e secondaria equilibrate miscela molto poco. Un accumulo a quattro attacchi con un circolatore primario sovradimensionato e un circuito secondario parzializzato miscela di continuo ed è la versione che dà agli accumuli inerziali la loro cattiva fama. Una buona stratificazione termica all'interno del recipiente (ingresso dal basso, bassa velocità di ingresso, geometria alta anziché tozza) riduce ulteriormente l'effetto.
Il problema opposto è peggiore. Un compressore che va a cicli sei volte all'ora si usura anni prima e spreca energia a ogni avviamento, e uno sbrinamento che si interrompe perché non c'è calore accumulato lascia la casa fredda. Si veda perché la mia pompa di calore si accende e si spegne continuamente?
Di quale ho bisogno?
Monti un volumiser quando l'impianto ha un unico circuito di riscaldamento aperto, una pompa di calore inverter modulante e l'unica carenza è il contenuto minimo d'acqua richiesto dal produttore per sbrinamento e tempo di funzionamento. Riguarda la maggior parte delle riqualificazioni monozona a radiatori e a pavimento ed è la risposta più economica e più efficiente.
Monti un accumulo inerziale quando i circuiti non possono davvero essere alimentati da un'unica mandata: più zone con valvole che si chiudono in modo indipendente, pavimento e radiatori a temperature diverse, una configurazione bivalente con caldaia o ingresso di solare termico, oppure una pompa di calore la cui potenza minima supera il carico della zona più piccola. Si veda serve un accumulo inerziale con una pompa di calore?
Non monti nessuno dei due quando il volume delle tubazioni soddisfa già il minimo del produttore (un grande impianto a pavimento con massetto spesso lo fa) e non c'è nulla da separare.
Mandata o ritorno: dove va un volumiser?
Sul ritorno, nella stragrande maggioranza dei progetti, e su questo tra gli installatori di pompe di calore c'è un consenso quasi unanime. Sul ritorno il recipiente accumula l'acqua più fredda del circuito, quindi le sue dispersioni termiche sono minime e non attenua la temperatura di mandata che arriva ai terminali all'inizio di un ciclo. Sulla mandata ritarda il riscaldamento dei terminali e disperde calore alla temperatura più alta dell'impianto. L'eccezione è un progetto con priorità allo sbrinamento in cui il produttore specifica esplicitamente un volume lato mandata; segua il manuale quando lo indica.
Quanto grande deve essere ciascuno?
Si parta dal contenuto minimo d'acqua dell'impianto indicato dal produttore, non da una regola empirica. La maggior parte delle unità aria-acqua specifica 10–20 litri per kW di potenza nominale compreso il contenuto di tubazioni e terminali, il che per un'unità da 8 kW significa 80–160 litri totali, spesso solo 50–100 litri di recipiente aggiuntivo. Gli accumuli inerziali per impianti a zone sono di solito 20–50 L/kW. Il monitoraggio di impianti domestici ad alte prestazioni mostra i risultati migliori concentrati a 15 litri per kW o più di volume totale dell'impianto, quindi, nell'ambito dell'intervallo del produttore, è meglio sbagliare per eccesso che per difetto.
I recipienti Solibuffer di Solimpeks coprono 50–1.000 litri con isolamento di classe ErP C, a partire da un recipiente compatto da 50 L adatto al servizio come volumiser; si veda quanti litri di accumulo inerziale per kW di pompa di calore? per le tabelle di dimensionamento complete.
Domande frequenti
Un volumiser è migliore di un accumulo inerziale?
Per un impianto monozona, sì. Un volumiser aggiunge il volume d'acqua di cui la pompa di calore ha bisogno senza miscelare mandata e ritorno, quindi evita la penalizzazione di 4–5 °C che impone un accumulo inerziale collegato male. L'accumulo inerziale è la scelta giusta quando i circuiti richiedono separazione idraulica.
Un volumiser va sulla mandata o sul ritorno?
Sul ritorno in quasi tutti i progetti. Lì accumula l'acqua più fredda dell'impianto, riducendo al minimo le dispersioni termiche, e non ritarda il raggiungimento della temperatura da parte dei terminali. Lo si monti sulla mandata solo se lo schema idraulico del produttore della pompa di calore lo richiede espressamente.
Di quanti litri deve essere un volumiser?
Quanti bastano a portare il volume totale dell'impianto al minimo del produttore, in genere 10–20 litri per kW di potenza della pompa di calore comprese tubazioni e radiatori. Per un'unità da 8 kW significa di solito 50–100 litri in più.
Posso usare il mio bollitore per l'acqua calda come accumulo inerziale?
No. L'acqua del bollitore è potabile e deve restare separata dal circuito di riscaldamento. Un accumulo combinato o igienico risolve correttamente il problema mantenendo l'acqua inerziale di riscaldamento nel recipiente e facendo passare l'acqua sanitaria in un serpentino o in un serbatoio interno.