Nella maggior parte dei casi la causa è il vaso di espansione, non una perdita. Una membrana rotta o una precarica scesa sotto la pressione di esercizio del circuito fa sì che la valvola di sicurezza da 6 bar scarichi fluido a ogni stagnazione dei collettori. Controlli prima il vaso: prema lo spillo della valvola Schrader e, se esce liquido, la membrana si è rotta.
Quale pressione deve mantenere davvero un circuito solare?
La calcoli prima di concludere che qualcosa non va. La regola standard fissa la pressione di riempimento a freddo in base all'altezza dell'impianto:
Pressione di riempimento = 1,0 bar nel punto più alto + 0,1 bar per metro di altezza statica + circa 0,1 bar di riserva per lo sfiato.
Per una casa con 8 metri tra il gruppo di circolazione solare e la sommità dei collettori, sono circa 1,9–2,0 bar a freddo. La precarica del vaso di espansione viene poi impostata circa 0,3 bar sotto la pressione di esercizio (intorno a 1,5 bar in questo esempio), la valvola di sicurezza da 6 bar non interviene e la pressione finale di progetto si mantiene pari o inferiore a 5,5 bar.
Due comportamenti normali vengono spesso scambiati per guasti. Il manometro si muove con la temperatura: è previsto uno scarto di 0,3–0,5 bar tra una mattina fredda e un pomeriggio caldo. E un impianto nuovo perde 0,1–0,3 bar nelle prime settimane, perché il gas disciolto viene eliminato dal disaeratore. Fa parte della messa in servizio, non è una perdita.
Cosa causa realmente il calo di pressione, in ordine di probabilità?
- Guasto del vaso di espansione. La membrana si deteriora (i vasi solari convivono con un fluido che raggiunge oltre 100 °C) oppure la carica di azoto fuoriesce lentamente da una valvola Schrader logora. In entrambi i casi il vaso non riesce più ad assorbire il volume prodotto quando i collettori vanno in stagnazione, quindi la pressione schizza a 6 bar, la valvola di sicurezza si apre e il fluido va perso. Ogni evento di stagnazione ripete il ciclo.
- Una valvola di sicurezza che gocciola. Una volta che una valvola si è aperta per un detrito o per un picco di pressione, spesso non si richiude bene e continua a gocciolare. Cerchi cristalli di glicole essiccato sotto lo scarico.
- Uno sfiato automatico lasciato aperto sul tetto. Durante la stagnazione scarica vapore e, con esso, fluido e protezione antigelo.
- Microperdite a giunzioni e guarnizioni. Raccordi a compressione che si allentano per 100 K di cicli termici giornalieri, guarnizioni dei raccordi dei collettori e raccordi del gruppo di circolazione. Il glicole lascia una pellicola appiccicosa che raccoglie la polvere: segua la polvere.
- Un collettore o un serpentino guasto. Raro, ma un assorbitore con fori minuscoli o un serpentino dell'accumulo corroso portano glicole nel bollitore. Analizzi l'acqua dell'accumulo con un rifrattometro: qualsiasi lettura di glicole lo conferma.
Come si verifica il vaso di espansione?
Cinque minuti con un manometro per pneumatici:
| Passo | Cosa fare | Cosa indica |
|---|---|---|
| 1 | Chiudere la valvola di intercettazione (a cappuccio) del vaso e scaricare il lato fluido | Isola il vaso dalla pressione dell'impianto |
| 2 | Premere lo spillo della valvola Schrader | Fluido = membrana rotta, sostituire il vaso. Gas o nulla = proseguire |
| 3 | Leggere la precarica con un manometro | Deve essere pari alla pressione di esercizio meno circa 0,3 bar |
| 4 | Se è bassa, rabboccare con una pompa a mano o a pedale | Ripristina il volume di accettazione |
| 5 | Riaprire la valvola e rimettere in pressione il circuito | L'impianto torna alla pressione di riempimento di progetto |
Se la precarica era corretta e la membrana integra, il vaso non è il problema: passi alla valvola di sicurezza e ai giunti.
Il vaso è sufficientemente grande?
Un vaso sano ma sottodimensionato produce esattamente lo stesso sintomo, perché non riesce a ricevere il contenuto del collettore quando il campo va in ebollizione. Un vaso di espansione solare deve accogliere l'intero volume del collettore sotto forma di vapore, più la dilatazione termica del fluido, più una riserva: per questo un campo domestico da 5 m² richiede di solito 25 litri, mentre un circuito di caldaia dello stesso volume ne userebbe 12–18.
Due dettagli di protezione contano quanto la capacità. Un vaso di pre-raffreddamento, o semplicemente due-tre metri di rame non isolato tra il raccordo a T e il vaso, tiene il vapore lontano dalla membrana; senza di esso la gomma si cuoce. E il vaso deve essere montato in modo che il fluido caldo non risalga per convezione al suo interno durante la stagnazione.
Quando la perdita di pressione diventa urgente?
Quando se ne va anche la protezione antigelo. Ogni litro di glicole propilenico scaricato da una valvola di sicurezza è un litro che viene sostituito con semplice acqua se l'impianto viene rabboccato con leggerezza, e una miscela diluita gelerà a una temperatura per la quale l'impianto non è mai stato progettato. Ripristini la pressione con fluido premiscelato alla concentrazione originaria e lo controlli con un rifrattometro, come indicato nella guida alla sostituzione del glicole.
Sotto circa 0,5 bar a freddo, smetta di far funzionare l'impianto. Il circolatore andrà in cavitazione, il fluido bollirà a una temperatura più bassa, quindi la stagnazione inizia prima e con maggiore intensità, e l'aria viene aspirata attraverso raccordi che non avevano mai perso verso l'esterno. Riempia di nuovo, trovi la causa, poi riavvii l'impianto.
La buona pratica di assistenza è trattare qualsiasi perdita di pressione ripetuta come un'indagine sul vaso di espansione fino a prova contraria: inseguire prima i giunti fa perdere una giornata nella maggior parte degli impianti.
Domande frequenti
Ogni quanto devo rabboccare un impianto solare termico?
Un circuito chiuso in buone condizioni dovrebbe richiedere un rabbocco al massimo una volta ogni pochi anni, e idealmente mai tra un cambio di fluido e l'altro. Dover ripristinare la pressione ogni pochi mesi significa che un componente sta perdendo fluido, più spesso il vaso di espansione o una valvola di sicurezza che non si è richiusa.
Posso rabboccare un impianto solare con acqua?
No. Aggiungere semplice acqua diluisce l'antigelo e riduce la protezione dal gelo, a volte fino al punto in cui l'assorbitore può spaccarsi nel successivo inverno rigido. Rabbocchi con fluido solare premiscelato alla stessa concentrazione e controlli il risultato con un rifrattometro.
Perché il manometro del solare sale di giorno e scende di notte?
È un normale comportamento termico. Il fluido si dilata quando i collettori si scaldano e si contrae quando si raffreddano, spostando il manometro di 0,3–0,5 bar nel corso di una giornata di sole. Un guasto si manifesta come una tendenza al ribasso della lettura a freddo del mattino, settimana dopo settimana.
A quale pressione va impostato un impianto solare termico?
Circa 1 bar più 0,1 bar per metro di altezza statica, quindi circa 2 bar in una casa a due piani e circa 2,2–2,3 bar con 12 metri di dislivello. La precarica del vaso di espansione è circa 0,3 bar più bassa e la valvola di sicurezza è normalmente tarata a 6 bar.
Fonti e approfondimenti
- Caleffi — Expansion vessels for the primary circuit in solar thermal systems
- U.S. DOE Energy Saver — Solar water heating system maintenance and repair
- EN 12977 — Thermal solar systems and components: custom-built systems