In un bollitore a doppio serpentino, quale serpentino riscalda quale parte dell'accumulo?

Quale parte dell'accumulo riscalda ciascun serpentino?

Il serpentino inferiore riscalda l'intero volume sopra di sé, il che in pratica significa l'intero bollitore. Il serpentino superiore riscalda solo lo strato sopra la propria posizione, di solito il 30–40% superiore dell'accumulo. Sotto un serpentino non si scalda nulla, perché l'acqua riscaldata è meno densa e lo supera subito risalendo.

Non è una finezza. È l'unica regola di progetto che fa funzionare un bollitore a doppio serpentino, e invertirla spreca gran parte dell'energia solare che l'accumulo era stato acquistato per captare.

Perché il serpentino solare deve essere quello inferiore?

Perché la resa di un collettore dipende dalla temperatura dell'acqua che riceve. Un collettore piano alimentato con acqua di rete a 15 °C lavora con rendimento elevato; lo stesso collettore alimentato con acqua a 55 °C prelevata dalla parte alta di un accumulo produce una frazione della resa e, in una giornata poco soleggiata, non produce nulla.

Collocare il serpentino solare in basso garantisce che i collettori incontrino sempre l'acqua più fredda del sistema. Significa anche che la caldaia, lavorando dall'alto, non preriscalda mai l'acqua che il sole sta per scaldare. Il volume compreso tra la base dell'accumulo e il serpentino superiore è il volume solare dedicato e dovrebbe corrispondere almeno al fabbisogno di acqua calda di un'intera giornata della famiglia.

Cosa succede se entrambi i serpentini sono in basso?

La caldaia riscalda l'intero accumulo a 60 °C e il circuito solare non trova più acqua fredda da nessuna parte. Il rendimento del collettore crolla, la frazione solare si dimezza o scende ancora di più, e l'impianto sembra guasto quando è soltanto collegato in modo errato. È uno degli errori di progetto più comuni nelle installazioni di riqualificazione e si ripete ogni volta che un accumulo a serpentino singolo viene forzato a funzionare con due fonti.

L'errore speculare è collegare il circuito solare al serpentino superiore di un bollitore a doppio serpentino correttamente costruito. I collettori riscaldano allora solo il terzo superiore, i due terzi inferiori restano freddi e l'accumulo utile si riduce a un terzo di quanto è stato pagato.

Che dimensioni deve avere ciascun serpentino?

Dimensioni il serpentino inferiore per la fonte a bassa temperatura e quello superiore per la caldaia. Per il servizio solare calcoli circa 0,2–0,35 m² di superficie del serpentino per ogni m² di area di apertura del collettore: un campo da 4 m² richiede circa 1,0–1,4 m² di serpentino. Per una pompa di calore il serpentino inferiore deve essere molto più grande, 2,5–3,0 m², per i motivi illustrati in quale superficie di serpentino serve a un bollitore per pompa di calore.

Il volume dell'accumulo segue la stessa logica: preveda 50–70 litri di accumulo per m² di collettore, il rapporto trattato in rapporto tra superficie dei collettori e volume dell'accumulo. Un recipiente alto aiuta su entrambi i fronti, perché un rapporto altezza/diametro superiore a circa 2,5:1 mantiene separati gli strati e offre a ciascun serpentino una zona di lavoro pulita.

Come vanno disposte le sonde e le regolazioni?

Tre posizioni delle sonde svolgono tutto il lavoro:

• Sonda dell'accumulo solare, in una tasca all'altezza della metà del serpentino inferiore. La centralina solare la confronta con la sonda del collettore e avvia il circolatore a circa 6–8 K di differenza, fermandolo a 3–4 K.
• Termostato del bollitore per caldaia o pompa di calore, all'altezza del serpentino superiore, in modo che l'integrazione completi sempre e solo la parte alta dell'accumulo.
• Sonda antilegionella o di prelievo vicino all'uscita, se la centralina esegue un ciclo di pastorizzazione.

Imposti il setpoint dell'integrazione 5–10 K sotto l'obiettivo solare. Se lascia che la caldaia mantenga l'intero accumulo a 60 °C, la stratificazione scompare e con essa la resa solare: è lo stesso problema che si ha con entrambi i serpentini in basso, raggiunto però attraverso la regolazione anziché attraverso le tubazioni.