Con 3 kW di potenza ceduta al serpentino, una pompa di calore riscalda un bollitore da 200 litri completamente freddo da 10 °C a 50 °C in circa 3 ore; con 8 kW, in circa 70 minuti. Energia in kWh = litri × aumento di temperatura × 1,16 ÷ 1000; dividendo per i kW trasferiti si ottengono le ore. Tempi di ripristino molto più lunghi indicano quasi sempre un serpentino del bollitore sottodimensionato.
Come si calcola il tempo di ripristino di un bollitore?
Con una sola riga di fisica. Riscaldare l'acqua richiede 1,16 wattora per litro per grado, quindi l'energia necessaria è: kWh = litri × aumento di temperatura (K) × 1,16 ÷ 1000. Dividendo quell'energia per la potenza che la pompa di calore trasferisce effettivamente al bollitore si ottiene il tempo di ripristino in ore. Un bollitore da 200 L riscaldato da 10 °C a 50 °C richiede 200 × 40 × 1,16 ÷ 1000 = 9,3 kWh; una pompa di calore che trasferisce 3 kW impiega 9,3 ÷ 3 ≈ 3,1 ore. La stessa formula vale per qualsiasi accumulo, anche per verificare se il Suo bollitore ha la capacità giusta per la routine mattutina della famiglia.
Quali sono i tempi di ripristino tipici per bollitori da 200 L e 300 L?
La tabella presuppone un ripristino completo da 10 °C a 50 °C (un aumento di 40 K) e mostra la potenza effettivamente ceduta attraverso il serpentino:
| Bollitore | Energia necessaria | Con 3 kW di potenza ACS | Con 8 kW di potenza ACS |
|---|---|---|---|
| 200 L | 9,3 kWh | ~3 h 5 min | ~70 min |
| 300 L | 13,9 kWh | ~4 h 40 min | ~105 min |
Due note pratiche. Primo, un ripristino completo di 40 K è il caso peggiore; dopo un normale prelievo per una doccia solo il terzo inferiore di un bollitore ben stratificato è freddo, quindi il ripristino quotidiano richiede di norma 30–60 minuti. Secondo, la potenza dichiarata di una pompa di calore non è automaticamente la potenza ceduta: un'unità nominale da 8 kW può ridursi a 5–6 kW quando il bollitore si avvicina a 50 °C e la temperatura di condensazione sale.
Perché il mio ripristino reale è più lento del calcolo?
Quasi sempre perché il collo di bottiglia è il serpentino, non la pompa di calore. Un serpentino trasferisce calore in proporzione alla propria superficie e alla differenza di temperatura tra l'acqua primaria e quella accumulata; le pompe di calore lavorano a 55–60 °C anziché ai 70–80 °C di una caldaia, quindi quella differenza è piccola e la superficie del serpentino deve essere molto più grande: circa 0,2–0,3 m² per kW anziché 0,05–0,1 m² tipici dei bollitori dell'epoca delle caldaie. Se si inviano 8 kW a un serpentino da 1 m² verso la fine di un ripristino, semplicemente non riesce ad assorbirli: la pompa di calore alza la temperatura di mandata, l'efficienza cala e alla fine l'unità modula al ribasso o va in blocco. Altri colpevoli: il calcare che riveste il serpentino nelle zone ad acqua dura, una temperatura di mandata impostata troppo bassa per completare mai il ripristino e aria o un circolatore debole che limitano la portata primaria. È esattamente ciò che rende un bollitore idoneo per pompa di calore, oppure no.
Perché l'ultima parte del ripristino richiede più tempo?
Perché la differenza di temperatura motrice crolla. All'inizio di un ripristino il circuito primario a 55 °C incontra acqua accumulata a 15 °C e il calore affluisce attraverso il serpentino; verso la fine l'accumulo è a 48 °C e lo stesso serpentino trasferisce una frazione della potenza. Nel frattempo la pompa di calore lavora nel proprio punto meno efficiente, producendo la temperatura di mandata più alta: è per questo che il COP durante la produzione di ACS è sensibilmente inferiore a quello del riscaldamento degli ambienti, una differenza descritta dalla norma di prova EN 16147 per le prestazioni degli scaldacqua a pompa di calore.
Cosa indica un ripristino cronicamente lento?
Percorra l'elenco in ordine di probabilità: un serpentino sottodimensionato o incrostato (più comune nei bollitori dell'epoca delle caldaie riutilizzati), una potenza ceduta molto inferiore a quella nominale perché l'unità deve anche gestire il riscaldamento degli ambienti, una limitazione della portata primaria o semplicemente una temperatura obiettivo che la pompa di calore non riesce a raggiungere in modo efficiente. Un ripristino rallentato gradualmente nel corso dei mesi in una zona ad acqua dura fa pensare al calcare; uno lento fin dalla messa in servizio fa pensare alla specifica del serpentino. E programmi i ripristini con criterio: riscaldare l'acqua calda sanitaria nella parte più calda del pomeriggio può aumentare sensibilmente il COP per ACS rispetto a un ripristino alle 5 del mattino, perché l'aria sorgente è più calda e le interruzioni per sbrinamento sono meno frequenti.
Domande frequenti
Una pompa di calore più grande riscalda l'acqua calda più in fretta?
Solo se il serpentino del bollitore riesce a trasferire la potenza aggiuntiva. La velocità di ripristino è limitata dalla superficie del serpentino e dalla differenza di temperatura attraverso di esso; una pompa di calore da 8 kW collegata a un serpentino sottodimensionato fornisce poco più di una da 5 kW. Adegui la superficie del serpentino (circa 0,2–0,3 m² per kW) prima di inseguire la potenza.
Un ripristino di 4 ore è troppo lungo?
Per un ripristino completo di un bollitore da 300 L con circa 3 kW di potenza ceduta, circa 4,5 ore è esattamente ciò che prevede la fisica ed è normale. Per un bollitore da 200 L o per un ripristino parziale dopo una doccia, 4 ore sono decisamente troppe e indicano un problema di serpentino, di calcare o di portata.
Ogni quanto il bollitore deve raggiungere 60 °C per il controllo della Legionella?
La maggior parte delle linee guida europee richiede di raggiungere regolarmente 60 °C nell'acqua accumulata, di solito con un ciclo antilegionella settimanale, in genere completato da una resistenza a immersione perché la maggior parte delle pompe di calore raggiunge 50–55 °C in modo efficiente. Per il regime esatto segua le linee guida nazionali in materia di salute e sicurezza.
Perché la mia pompa di calore commuta così spesso tra acqua calda e riscaldamento?
La maggior parte delle regolazioni dà priorità all'ACS: l'unità interrompe il riscaldamento degli ambienti, riscalda il bollitore e poi torna al riscaldamento. Se commuta troppo spesso, allarghi l'isteresi dell'ACS (avviando il ripristino a una temperatura di accumulo più bassa) in modo che ogni ripristino sia un funzionamento più lungo ed efficiente anziché tanti brevi ripristini.