Un bollitore pressurizzato accumula acqua potabile a pressione di rete; un accumulo termico fa l'opposto: accumula acqua di riscaldamento e produce l'acqua calda in modo istantaneo attraverso uno scambiatore a piastre. Per una pompa di calore scelga il bollitore pressurizzato: un accumulo termico deve essere mantenuto a 65–80 °C per dare una doccia decente, e una pompa di calore perde circa un terzo del COP tra 45 °C e 65 °C.
Che cos'è un accumulo termico e in che cosa è diverso?
Un accumulo termico contiene acqua di riscaldamento, non acqua potabile. L'acqua fredda di rete passa attraverso un serpentino interno o uno scambiatore a piastre esterno posto accanto all'accumulo ed esce calda, a richiesta, a pressione di rete. Un bollitore pressurizzato è l'immagine speculare: ciò che viene accumulato è l'acqua potabile, e la fonte di calore passa attraverso un serpentino.
Questa inversione ha tre conseguenze. L'acqua accumulata in un accumulo termico non viene mai bevuta, quindi è al di fuori delle norme di igiene dell'acqua potabile. C'è pochissima acqua calda accumulata che possa esaurirsi, ma anche nessuna riserva, quindi la resa crolla quando l'accumulo si raffredda. E l'accumulo deve stare sempre ben sopra la temperatura di erogazione, perché uno scambiatore di calore ha bisogno di una differenza di temperatura per funzionare.
| Bollitore pressurizzato | Accumulo termico | |
|---|---|---|
| Che cosa si accumula | Acqua potabile a 50–60 °C | Acqua di riscaldamento a 65–80 °C |
| Come si produce l'acqua calda | Accumulata, prelevata direttamente | Istantanea, attraverso uno scambiatore di calore |
| Temperatura di accumulo di esercizio | Può funzionare a 48–55 °C | Deve restare sopra circa 65 °C |
| Compatibilità con la pompa di calore | Eccellente | Scarsa |
| Più fonti di calore | In pratica al massimo due serpentini | Facile: combustibile solido, solare, caldaia, resistenza a immersione |
| Esposizione alla legionella | Il volume accumulato va pastorizzato | Meno di 3 litri di acqua calda potabile nelle tubazioni |
| Norma di riferimento | EN 12897 | Metodi di prova EN 12977-3 per gli accumuli |
| Scarico e gruppo di sicurezza | Riduttore di pressione (PRV), vaso di espansione, valvola T&P, tundish | Nessuno sull'accumulo se è a vaso aperto |
Quale è più efficiente?
Il bollitore pressurizzato, in quasi ogni caso domestico, e il motivo è la temperatura di accumulo più che l'isolamento. La dispersione termica è proporzionale alla differenza tra accumulo e ambiente, quindi un accumulo termico mantenuto a 75 °C in un armadio a 20 °C perde circa 1,4 volte più dello stesso recipiente a 60 °C e circa il doppio di uno a 48 °C.
In più, ogni fonte di calore deve lavorare di più per raggiungere la temperatura più alta. Una caldaia a condensazione con acqua di ritorno a 65 °C non può condensare affatto e perde 5–8 punti percentuali di rendimento; una pompa di calore a 65 °C ottiene un COP vicino a 2,5 dove a 48 °C arriverebbe a 3,5–4,0.
Accumulo termico o bollitore pressurizzato per una pompa di calore?
Bollitore pressurizzato. È la risposta più chiara dell'intera categoria degli accumuli, e si riduce all'aritmetica. Uno scambiatore a piastre dimensionato per una doccia richiede circa 10–15 K di differenza di temperatura di avvicinamento, quindi una doccia a 45 °C richiede un accumulo ad almeno 58–62 °C e a 70 °C per prelievi simultanei confortevoli. Le pompe di calore sono progettate per funzionare a 35–55 °C; forzare 70 °C significa o una macchina ad alta temperatura o una resistenza a immersione che fa l'ultimo tratto con COP pari a 1.
L'alternativa che funziona è una pompa di calore che carica un bollitore ben isolato a 50–55 °C, con un ciclo di pastorizzazione settimanale per il controllo della legionella, e un accumulo inerziale tenuto separato sul lato riscaldamento.
Quando l'accumulo termico è la risposta giusta?
Quattro casi, e sono reali:
- Più fonti di calore contemporaneamente. Una stufa a legna con caldaia posteriore, il solare termico e una caldaia possono scaricare tutti in un unico accumulo senza conflitti idraulici. È molto più difficile con un bollitore a due serpentini.
- Nessun percorso per una tubazione di scarico. Un accumulo termico a vaso aperto non ha gruppo di sicurezza per bollitori pressurizzati, né tundish, né notifica G3.
- Combustibile solido o biomassa, dove la fonte di calore non può essere modulata e ha bisogno di un posto dove scaricare in sicurezza la propria potenza.
- Installazioni critiche per l'igiene dove l'acqua potabile accumulata non è gradita: l'accumulo mantiene meno di tre litri di acqua calda potabile nelle tubazioni, il volume al di sotto del quale la norma tedesca W 551 considera un impianto domestico a basso rischio legionella.
E l'igiene e la legionella?
Sulla carta vince l'accumulo termico. La legionella si moltiplica nell'acqua accumulata tra 20 °C e 45 °C, e un accumulo termico non ne accumula: l'acqua potabile viene riscaldata mentre scorre. È per questo che lo stesso principio istantaneo è usato negli accumuli igienici combinati e nelle stazioni di produzione istantanea.
Un bollitore pressurizzato gestisce il rischio anziché evitarlo: si accumula a 60 °C, oppure a 50–55 °C con un ciclo di pastorizzazione settimanale, e si monta una valvola miscelatrice termostatica per proteggere dalle scottature. Per una singola famiglia quel regime è ben collaudato; con acqua dura è anche più facile da mantenere, perché lo scambiatore a piastre di un accumulo termico si incrosta più in fretta del serpentino di un bollitore.
Domande frequenti
Gli accumuli termici sono validi?
Sì, nel posto giusto. Gestiscono più fonti di calore contemporaneamente, evitano l'acqua potabile accumulata e non richiedono un gruppo di sicurezza per bollitori pressurizzati. Sono un cattivo abbinamento per una pompa di calore, perché devono essere mantenuti a 65–80 °C per dare una doccia decente.
Qual è il più efficiente dal punto di vista energetico: bollitore a vaso aperto, pressurizzato o accumulo termico?
Un bollitore pressurizzato ben isolato, perché può funzionare a 48–55 °C anziché ai 65–80 °C richiesti da un accumulo termico, e la dispersione termica è proporzionale alla differenza di temperatura con l'ambiente. I bollitori a vaso aperto e pressurizzati perdono quantità quasi identiche: la pressione non ha effetto sull'isolamento.
Quanto durano gli accumuli termici?
In genere 15–25 anni per il recipiente, come un buon bollitore, perché l'acqua accumulata è un circuito di riscaldamento chiuso che non viene né sostituito né ossigenato. Lo scambiatore a piastre è il componente soggetto a usura e può richiedere decalcificazione o sostituzione ogni 5–10 anni con acqua dura.
Posso usare un accumulo termico con una pompa di calore se aggiungo una resistenza a immersione?
Si può, ma è la resistenza a svolgere il lavoro ad alta temperatura con COP pari a 1, il che vanifica il motivo per cui si ha una pompa di calore. Un bollitore con un grande serpentino, caricato a 50–55 °C, costa meno sia da far funzionare sia da acquistare.