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7

33

PUBBLICAZIONE PERIODICA DI INFORMAZIONE TECNICO-PROFESSIONALE

LE POMPE DI CALORE

In copertina:

Stadium Global Center BresciaProgettisti:

Abba - Marai - Rovati - R.T.K.L. España

BRESCIA - Italia

Direttore responsabile: Marco Caleffi

Responsabile di Redazione: Fabrizio Guidetti

Hanno collaborato a questonumero: Mario Doninelli

Marco DoninelliClaudio Ardizzoia

Ezio PriniMario Tadini

Claudio TadiniGiuseppe Carnevali

Renzo Planca

IdraulicaPubblicazione registrata presso

il Tribunale di Novara al n. 26/91 in data 28/9/91

Editore:Poligrafica Moderna S.p.A. Novara

Stampa:Poligrafica Moderna S.p.A. Novara

Copyright Idraulica Caleffi. Tutti idiritti sono riservati. Nessunaparte della pubblicazione puòessere riprodotta o diffusa senza ilpermesso scritto dell’Editore.

CALEFFI S.P.A.S.R. 229, N. 25

28010 Fontaneto d’Agogna (NO)TEL. 0322·8491 FAX 0322·863305

[email protected] www.caleffi.it

3 LE POMPE DI CALORE

4 TRASFERIRE CALORE DA BASSA AD ALTA TEMPERATURA

6 MACCHINE PER TRASFERIRE CALORE DA BASSA AD ALTA TEMPERATURA

8 PRESTAZIONI DELLE POMPE DI CALORE E DEI RELATIVI IMPIANTI

10 SORGENTI DI CALORE UTILIZZABILI

11 IMPIANTI DI RISCALDAMENTO UTILIZZABILI CON POMPE DI CALORE

12 RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CON POMPE DI CALORE

14 TEMPERATURE MASSIME OTTENIBILI CON LE POMPE DI CALORE

15 PRODUZIONE DI ACQUA CALDA SANITARIA

16 BOLLITORI INTERPOSTI FRA POMPE DI CALORE E TERMINALICOMPONENTI DEI CIRCUITI CHIUSI CHE ALIMENTANO LE POMPE DI CALORE

18 MESSA IN OPERA DELLE POMPE DI CALORE

20 IMPIANTI A POMPA DI CALORE CON SORGENTE FREDDA AD ARIA

22 IMPIANTI A POMPA DI CALORE CON SORGENTE FREDDA AD ACQUADI SUPERFICIE

24 IMPIANTI A POMPA DI CALORE CON SORGENTE FREDDAAD ACQUA DI FALDA

28 IMPIANTI A POMPA DI CALORE CON COLLETTORIORIZZONTALI INTERRATI

32 IMPIANTI A POMPA DI CALORE CON SONDE GEOTERMICHE

36 IMPIANTI A POMPA DI CALORE CON PALI GEOTERMICI

38 DISAERATORE DEFANGATORE DISCALDIRT E DIRTCAL

39 COLLETTORI DI DISTRIBUZIONE IN ACCIAIO, PER IMPIANTI INDUSTRIALI

40 STABILIZZATORE AUTOMATICO DI PORTATA COMPATTO, CON CARTUCCIAIN POLIMERO

41 VALVOLE DI BILANCIAMENTO CON FLUSSOMETRO

42 KIT DI COLLEGAMENTO SOLARE-CALDAIA

SommarioSP

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PUBBLICAZIONE PERIODICA DI INFORMAZIONE TECNICO-PROFESSIONALE

LE POMPE DI CALORE

CONTATORI DI CALORE CONTECA SERIE 7554conformità direttiva MID

Con riferimento ai contatori di calore CONTECA serie7554, ci pregiamo di rendere noto il fatto che si èultimato l’iter di valutazione di conformità ai requisiti delladirettiva 2004/22/CE, meglio nota come direttiva MID(acronimo di Measuring, Instrument, Directive).

Tale direttiva risulta cogente in Italia essendo statarecepita mediante il Decreto Legislativo 2 febbraio2007 N. 22 che obbliga ad utilizzare sul mercatonazionale esclusivamente contatori di caloreconformi alla MID.

Dopo aver preso in considerazione (ved. n. 29 e 32di Idraulica) gli impianti termici che utilizzanol’energia solare, qui cercheremo di esaminare gliimpianti a pompe di calore: cioè gli impianti cheutilizzano l’energia dell’ambiente esterno.

Conoscere questi impianti può servire a megliomettere a fuoco e ad apprezzare le loro prestazioni,ma anche ad evitare gratuiti ottimismi, spessofavoriti da attestazioni incomplete e non coerenti(ved., a pag. 8, note sulle misure adottate da diversiProduttori Europei per difendersi da certificazioniimproprie e quindi da forme di concorrenza sleale).

Inoltre, gli impianti a pompe di calore possonoservire a rispettare l’obbligo (già citato nel numero32 di Idraulica) di utilizzare energie alternative per

“coprire almeno il 50% del fabbisogno annuodell’energia primaria richiesta per la produzione diacqua calda sanitaria ( D.L. 19.08.2006, n.192)”. E a tale scopo possono servire soprattuttoquando vincoli storici, architettonici o di rispetto delpaesaggio non consentono di ricorrere al solare.

La trattazione che segue è essenzialmente suddivisain tre parti:

nella prima vedremo come funzionano le pompe dicalore e quali prestazioni sono in grado di dare;

nella seconda considereremo le varie sorgenti dacui è possibile derivare calore;

nella terza, infine, proporremo possibili schemirealizzativi per impianti autonomi e centralizzati.

LE POMPE DI CALOREMarco e Mario Doninelli

3

Prospetto SUD Prospetto NORD

Via Ziziola Brescia - Case a schiera (Loft) - Progettazione Studio Abba

4

Ben sappiamo che, in natura, non è possibiletrasferire calore da una sorgente esterna fredda adun locale caldo.Tuttavia sappiamo anche che la Tecnica (dal greco“l’arte del saper fare”) può metterci a disposizionele nozioni teoriche e i mezzi pratici per fare ciò chein natura non è possibile.

In particolare, la tecnica per trasferire calore daun fluido freddo ad uno caldo è nota ormai dapiù di 150 anni.Finora questa tecnica è stata utilizzata soprattuttoper produrre macchine frigorifere: macchine chetolgono calore al fluido da raffreddare e lo cedonoad un fluido esterno più caldo.La stessa tecnica è però utilizzabile anche perprodurre il caldo. È così possibile, ad esempio,riscaldare ambienti senza bruciare combustibili.

Gli esempi che seguono servono ad illustrarecome tutto ciò sia possibile. Dapprima vedremocome raffreddare un locale con aria più calda, poicome riscaldarlo con aria più fredda.

Come raffrescare un locale con aria calda

L’esempio è suddiviso in tre fasi:

Fase 1 – Acquisizione aria caldaImmaginiamo di racchiudere aria a 35°C in uncilindro con pistone mobile.

Fase 2 – EspansioneFacciamo poi espandere quest’aria in modo che ilvolume da essa occupato superi del 20% quelloiniziale. Ciò provoca un raffreddamento dell’aria inquanto:

- dopo l’espansione, la quantità di calore iniziale deve riscaldare un volume d’aria più grande;

- l’energia che serve per l’espansione è sottratta all’aria contenuta nel cilindro (teoria dei fluidi).

In particolare, con l’aumento di volume ipotizzato,la temperatura dell’aria diminuisce da 35 a 13,3°C.

Fase 3 – RaffrescamentoSpostiamo, infine, il cilindro con aria a 13,3°C in unlocale con temperatura a 26°C. L’aria contenuta nelcilindro è in grado di raffrescare tale locale.

L’esempio ci dimostra che è possibile raffrescareun locale ricorrendo all’artificio di far espanderee spostare una massa d’aria più calda.

TRASFERIRE CALOREDA BASSA AD ALTA TEMPERATURA

Raffrescamento con aria caldaRappresentazione grafica dell’esempio sopra riportato

1

2

Fase iniziale Fase raffrescamento

EspansioneT = 35°C

26°C

35°C

Vf13,3°C

Vf = Vi · 1,2

Vi = Volume inizialeVf = Volume finale

T = 35°C

3

26°C

Vi35°C Vf

13,3°C

5

Come riscaldare un locale con aria fredda

L’esempio è suddiviso in tre fasi:

Fase 1 – Acquisizione aria freddaImmaginiamo di racchiudere aria a 10°C in uncilindro con pistone mobile.

Fase 2 – CompressioneComprimiamo poi quest’aria in modo che il volumeda essa occupato sia inferiore del 20% rispetto aquello iniziale. Ciò comporta un riscaldamentodell’aria in quanto:

- dopo la compressione, la quantità di calore iniziale riscalda un volume d’aria più piccolo;

- l’energia che serve per la compressione è ceduta all’aria contenuta nel cilindro (teoria dei fluidi).

In particolare, con la diminuzione di volume ipotizzata,la temperatura dell’aria cresce da 10 a 36,4°C.

Fase 3 – RiscaldamentoSpostiamo, infine, il cilindro con aria a 36,4°C in unlocale con temperatura a 20°C. L’aria contenuta nelcilindro è in grado di riscaldare tale locale.

L’esempio ci dimostra che è possibile riscaldareun locale ricorrendo all’artificio di comprimere espostare una massa d’aria più fredda.

Riscaldamento con aria freddaRappresentazione grafica dell’esempio sopra riportato

1

2

Fase iniziale Fase riscaldamento

CompressioneT = 10°C

20°C

10°C

Vi10°C

Vf36,4°C

Vf = Vi · 0,8

Vi = Volume inizialeVf = Volume finale

T = 10°C

36,4°C

3

20°C

Formule e calcoli relativi agli esempi considerati

Per determinare come varia la temperaturadell’aria negli esempi considerati si può utilizzarela seguente formula valida per i gas perfetti:

Tf = ( Ti + 273 ) · ( Vi / Vf ) 0,4 – 273

dove: Tf = temperatura aria volume finale, °C

Ti = temperatura aria volume iniziale, °C

Vf = volume finale dell’aria, m3

Vi = volume iniziale dell’aria, m3

In base a tale formula e ai valori considerati risulta:

Primo esempio:

Ti = 35°C

Vi = Vi

Vf = Vi · 1,2

Tf = (35 + 273) · [Vi / (Vi · 1,2 ) ] 0,4 – 273 = 13,3°C

Secondo esempio:

Ti = 10°C

Vi = Vi

Vf = Vi · 0,8

Tf = (10 + 273) · [Vi / (Vi · 0,8 ) ] 0,4 – 273 = 36,4°C

6

Per trasferire calore da bassa ad alta temperaturasono ormai disponibili macchine che si servono diprocessi fisici e chimici assai diversi fra loro.Tuttavia le macchine di gran lunga più diffusesono proprio quelle che utilizzano i fenomeniprima considerati.

Queste macchine sono essenzialmente costituite daun circuito chiuso entro cui viene continuamentecompresso e fatto espandere un appositofluido, chiamato intermedio o frigorigeno.Ad ogni compressione ed ad ogni espansione(cioè ad ogni ciclo di lavoro) il fluido intermedioruba un pò di calore al fluido freddo e lo cede aquello caldo.

Quale fluido intermedio non si usa l’aria perché,pur essendo un fluido sicuro dal punto di vistaambientale e a costo nullo, comporta cicli dilavoro con resa termica molto bassa. Si usano, invece, fluidi che evaporano quando ilcalore viene assorbito e che condensanoquando il calore viene ceduto. Tali passaggi distato fanno infatti aumentare notevolmente laquantità di calore che ogni ciclo di lavoro è ingrado di assorbire e di cedere.

Invertendo i cicli di lavoro (ved. pag 12), questemacchine, possono essere utilizzate sia perriscaldare sia per raffreddare.Nel primo caso sono chiamate pompe di calore,nel secondo macchine frigorifere. Tuttavia si trattadi una differenza solo nominale.

Il disegno sotto riportato evidenzia i principalicomponenti di una pompa di calore. Nella paginaa lato sono invece descritte le funzioni di questicomponenti.

MACCHINE PER TRASFERIRE CALOREDA BASSA AD ALTA TEMPERATURA

Schema funzionale pompa di calore

Valvola diespansione

Evaporatore Condensatore

Compressore

Cal

ore

sott

ratt

oal

flui

do

fred

do

Cal

ore

ced

uto

al fl

uid

o ca

ldo

Cal

ore

sott

ratt

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flui

do

fred

do

Cal

ore

ced

uto

al fl

uid

o ca

ldo

Fluidi intermedi

Le prime macchine frigorifere furono costruiteutilizzando l’ammoniaca come fluido intermedio.Poi però l’ammoniaca è stata abbandonata per lasua tossicità e corrosività.Per molti anni è stato utilizzato anche il Freon, oravietato perché può compromettere lo strato diozono atmosferico: strato protettivo che ripara leforme di vita sulla Terra dall’azione nociva deiraggi ultravioletti del sole.Attualmente si ricorre soprattutto all’uso degliHCFC (cloro-fluoro-carburi idrogenati). È tuttaviaancora aperta la ricerca di nuovi fluidi. L’obiettivoè quello di minimizzare il loro impatto ambientale eincrementare le loro prestazioni termodinamiche.

7

Compressore:

comprime il fluido intermedio innalzandone latemperatura.

Valvola di espansione:

fa espandere il fluido intermedio abbassandone latemperatura.

Breve storia del freddo

L’uomo imparò a produrre il caldo fin dagli alboridella sua storia. Riuscì, invece, a produrre ilfreddo solo verso la prima metà dell’Ottocento. Efu una conquista che migliorò in modo notevole lesue condizioni di vita.

Oggi, ormai, l’industria del freddo ha un ruoloinsostituibile nella nostra vita quotidiana e in moltisettori vitali della nostra civiltà.

Queste le principali tappe della sua storia:

1834: Jacob PERKINS, a Londra, costruisce la prima macchina frigorifera a compressione;

1859: Ferdinand CARRÉ, realizza il primo impiantoper produrre il ghiaccio industrialmente;

1895: la prima nave frigorifera trasporta in Europa un carico di carne macellata in Argentina;

1911: Willis CARRIER presenta la prima macchinaper condizionare l’aria. Famosa la sua frase:“Dobbiamo solo spostare il calore da dove dà fastidio a dove non lo dà”.

Breve storia delle pompe di calore

È una storia che, in pratica, ha inizio solo con lacrisi petrolifera del 1973 che portò i costi deicombustibili a livelli molto elevati.Fu questa crisi a ben evidenziare che, in certi casi,può convenire derivare calore da una sorgentefredda piuttosto che produrlo direttamente:cioè che può convenire usare una pompa dicalore piuttosto che una caldaia.

Le pompe di calore si diffondono tuttavia in modosignificativo solo dopo i primi anni del 2000:vale a dire solo quando, oltre al problema delcosto dei combustibili, cominciano ad entrare ingioco anche i problemi ambientali: problemiconnessi al fatto che bruciando i combustibili siimmettono nell’atmosfera polveri sottili e sostanzetossiche pericolose per la nostra salute e quelladel nostro pianeta. E tutto ciò ha indotto, e stainducendo, diversi Paesi ad incentivare l’uso diimpianti (per climatizzare ambienti e produrreacqua calda) alternativi a quelli con combustibili.

Vaporebassa pressione

Vaporealta pressione

Vaporealta pressione

Liquidoalta pressione

1

Liquido bassapressione

Liquido altapressione

Vaporebassa pressione

Liquidobassa pressione

4

3

2

Condensatore:

consente al fluido intermedio (che passa da vaporea liquido) di cedere calore al fluido caldo.

Evaporatore:

consente al fluido intermedio (che passa da liquidoa vapore) di assorbire calore dal fluido caldo.

8

Coefficiente [COP: Coefficient of performance]relativo al compressore e ai mezzi ausiliari

Il suo valore (definito dalla norma EN 255) è datodal rapporto fra calore ceduto al fluido caldo el’energia richiesta sia dal compressore sia daimezzi ausiliari integrati nella pompa di calore:dispositivi antigelo, apparecchiature di regolazionee controllo, circolatori, ventilatori.

QcCOP = ------------------------------------------

Wcompressore + Wmezzi ausiliari

Grandezze relative alla definizione del coefficiente ε

Grandezze relative alla definizione del coefficiente COP

Contatoreelettrico

0 0 0 1 2

Contatorecalore

PUSH

Contatoreelettrico

0 0 0 1 2

Contatorecalore

PUSH

Q f Q cW

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

-5 0 5 10 15

CO

P

T ingresso fluido freddo [°C]

35°C

45°C

55°C

65°C

Fluido freddo ΔT = 4°C • Fluido caldo ΔT = 5°C

È questo un argomento da considerare con moltaattenzione perché in merito è facile trovareindicazioni poco chiare e anche fuorvianti (ved.nota colonna a lato).Di seguito esamineremo le prestazioni relative alriscaldamento. Per il raffrescamento, le grandezzein gioco sono sostanzialmente simili.

In pratica, indica la potenza termica ottenibileassorbendo 1 kW di elettricità per far funzionareil compressore.Ad esempio, se ε è uguale a 4, vuol dire che da 1 kWelettrico se ne ottengono 4 di potenza termica.

I valori di ε dipendono principalmente dal saltotermico fra sorgente fredda e fluido caldo: piùpiccolo è tale salto e maggiore è il valore di ε,cioè la resa della pompa di calore. Cosa d’altraparte assai ovvia in quanto è certamente più faciletrasportare calore da 10 a 30°C, piuttosto che da10 a 50°C.

PRESTAZIONI DELLE POMPE DI CALOREE DEI RELATIVI IMPIANTI

PRESTAZIONI ISTANTANEEDELLE POMPE DI CALORE

Sono riferite a ben determinate condizioni diprova e individuate con i seguenti coefficienti:

Coefficiente [ ε ] relativoal solo compressore

È dato dal rapporto fra il calore ceduto al fluidocaldo e l’energia richiesta dal compressore.

Qcε = 000000000000000

Wcompressore

Note in merito ai valori di ε e COP

I valori di ε e COP devono essere forniti daiProduttori delle pompe di calore. Il loro valore puòessere dato anche mediante le due grandezzeche li determinano indirettamente, vale a dire:l’energia utile e quella richiesta.Il diagramma sotto riportato rappresenta i valori delCOP relativi ad una pompa di calore acqua-acqua.

Per evitare forme di concorrenza sleale,diversi Produttori Europei hanno adottatosistemi di prova comuni ed affidato le relativemisure a laboratori indipendenti.

9

Grandezze relative alla definizione del coefficiente COPA

Contatoreelettrico

0 0 0 1 2

Contatorecalore

PUSH

PRESTAZIONI ANNUALIDEGLI IMPIANTI A POMPA DI CALORE

Tali prestazioni sono individuate col coefficienteCOPA, che significa COP annuale.Il suo valore è dato dal rapporto fra il caloreceduto al fluido caldo in un anno e l’energiatotale richiesta per far funzionare l’impianto.

Q utile (annuale)COPA = --------------------------------------------

W totale consumata (annuale)

È quindi un coefficiente che dipende non solo dalleprestazioni della pompa di calore, ma anche dallespecifiche caratteristiche dei vari sistemi diregolazione e di distribuzione dell’energia termica.Ed è questo, e solo questo, il coefficiente cheva considerato nel calcolare i costi di gestionedi un impianto a pompa di calore nonché irelativi tempi di ammortamento.

Non è facile comunque determinare i valori delcoefficiente COPA in quanto dipendono da diversevariabili spesso assai indefinite, quali ad esempio:

- le variazioni di temperatura della sorgente fredda;

- il sistema di distribuzione e i terminali utilizzati;

- il tipo di regolazione che gestisce l’impianto;

- il tipo di regolazione che gestisce la pompa di calore.

Ha un ruolo molto importante anche il numero diattivazioni e disattivazioni del compressore.

Nelle fasi di attivazione, infatti, la pompa di caloresi comporta come un motore che deve scaldarsi.Pertanto, in tali fasi, i suoi COP sono assai inferioria quelli di riferimento, ottenuti con prove dilaboratorio svolte a regime e in condizione ideali.

Per determinare i valori del coefficiente COPAsono attualmente disponibili formule e softwareche tuttavia qui non riporteremo per la lorocomplessità.

È auspicabile, in ogni caso, che presto si possacontare su un metodo di valutazione ufficialmentericonosciuto ed è indispensabile per poterevitare valutazioni soggettive, e quindicontestabili, nel redigere la certificazioneenergetica degli edifici con pompe di calore.

Per un approfondimento di questo tema, e nellostesso tempo per un salutare confronto con datireali, può essere significativo consultare il sitowww.wallonie.be: sito della Vallonia (regione delBelgio) dedicato all’uso razionale delle energiealternative. In tale sito è possibile trovare misure dirette econtinuamente aggiornate di coefficienti COPArelativi ad impianti di riscaldamento che servonocomplessi edilizi ad uso civile.

La campagna di misure, condotta dalla FacultéPolytechnique di Mons, è un ottimo esempio dididattica ancorata a problemi concreti ed attuali,nonché di collaborazione fra il mondo della scuolae quello del lavoro.

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Per alimentare il lato freddo delle pompe di caloresi possono utilizzare diversi tipi di sorgente. Lascelta dipende essenzialmente dai seguentiaspetti e fattori:

- le caratteristiche dell’ambiente esterno,

- le possibili limitazioni d’ordine normativo,

- le prestazioni richieste,

- il costo dell’impianto,

- i tempi di ritorno del maggior investimento.

Di seguito esamineremo le sorgenti normalmenteutilizzate e le loro caratteristiche principali.

ARIA

Come sorgente di calore può essere utilizzata sial’aria esterna sia l’aria interna di ricambio.

L’aria esterna è sempre disponibile, non richiedemezzi di captazione costosi e per il suo uso nonservono autorizzazioni. Tuttavia con temperature aldi sotto dei 5-6°C, le prestazioni delle pompe dicalore si abbassano molto e può essere necessarioadottare sistemi integrativi del calore.

Per l’aria di ricambio (normalmente disponibile acirca 20°C) non esistono gli inconvenienti di cuisopra, è però disponibile solo in quantità limitate.

ACQUE DI SUPERFICIE

Anche le acque del mare, dei laghi, dei corsid’acqua e degli stagni possono essere utilizzatecome sorgenti di calore. Va però considerato che,nei mesi più freddi, queste acque possono trovarsia temperature molto basse e anche gelare. Pertanto, come nel caso dell’aria esterna, il lorouso può richiedere sistemi integrativi del calore.

SOTTOSUOLO

Nel sottosuolo si trova accumulata una notevolequantità di energia, di origine soprattutto solare egeotermica.L’energia solare è accumulata a bassa profondità,mentre l’energia geotermica è prevalentementeaccumulata nelle zone più profonde.L’energia del sottosuolo può essere utilizzata conl’aiuto dei seguenti mezzi:

❒ Acque di falda

❒ Collettori orizzontalisono realizzati con tubi in materiale plastico e derivano calore da bassa profondità.

❒ Sonde verticalisono realizzate inserendo tubi in materiale plastico in fori profondi 100-200 m.

❒ Pali energeticisono realizzati inserendo tubi in materiale plastico nei pali di cemento delle fondazioni.

SORGENTI DI CALORE UTILIZZABILI

Rappresentazione schematica delleprincipali sorgenti di calore utilizzabili

11

a basse temperature richiedono soluzioni moltoingombranti.Ad esempio, se un radiatore a 80°C (temperaturamedia) emette 1.000 kcal/h, a 45°C ne emette solo320, il che porta a notevoli sovradimensionamenti.Un altro limite è dovuto all’impossibilità diraffrescare coi radiatori.

Impianti a ventilconvettori

Questi impianti sono normalmenteutilizzati per climatizzare uffici,negozi, alberghi, case di cura. I ventilconvettori usati con pompedi calore devono essere comunquein grado di poter funzionare a

basse temperature (40-45°C). Inoltre, se installatiin camere, vanno adottati modelli con ventilatori abassa rumorosità.

Impianti ad aria

Sono impianti che possono essererealizzati con pompe di calorearia-aria o aria-acqua.Nel primo caso la pompa di calorealimenta direttamente i canali didistribuzione interna dell’aria.

Nel secondo caso, invece, la pompa di calorefornisce l’acqua calda che serve ad alimentareuna centrale di trattamento aria.

Abbiamo già visto che le prestazioni delle pompedi calore aumentano col diminuire della differenzadi temperatura fra la sorgente fredda e il fluidocaldo. Pertanto è bene riscaldare con bassetemperature. In relazione a tale aspetto, i normaliimpianti di riscaldamento presentano i seguentivantaggi e svantaggi:

Impianti a pannelli radianti

Sono impianti che consentono unbuon utilizzo delle pompe di calorein quanto funzionano a bassetemperature.È bene comunque abbassare il piùpossibile tali temperature. Il che si

può ottenere adottando pannelli con piccoliinterassi (10-15 cm).

Impianti a radiatori

Sono impianti adottabili dove nonè possibile utilizzare i pannelli.Può essere, ad esempio, il caso diristrutturazioni o di interventi di tipoconservativo.Il principale limite degli impianti

a radiatori è dovuto al fatto che per poter funzionare

IMPIANTI DI RISCALDAMENTOUTILIZZABILI CON POMPE DI CALORE

È la scienza (dal greco terra e calore)che si occupa del calore accumulatonel sottosuolo: calore che ha origineprincipalmente dal decadimento disostanze radioattive presenti nellerocce.Questo calore è in grado dimantenere, all’interno della terra,temperature che mediamentecrescono con la profondità di circa30°C ogni 1.000 m e che, nel nucleocentrale, superano i 6.500°C.

Le variazioni di temperatura con laprofondità non sono tuttavia semprecostanti, specie se le configurazionigeologiche del terreno sono comequelle che danno origine alle acque termali, allefumarole e ai soffioni caldi.

L’energia geotermica può essere utilizzata in vari modied è normalmente così classificata:

GEOTERMIA

Geotermia ad alta energiaUtilizza acqua surriscaldata e vaporia più di 180°C e serve a produrredirettamente energia elettrica.Il primo impianto di questo tipo èstato realizzato a Larderello (Pisa)nel 1906.

Geotermia a media energiaUtilizza acqua surriscaldata e vaporia temperature comprese fra 100 e180°C. Con l’aiuto di un fluidointermedio serve a produrre energiaelettrica.

Geotermia a bassa energiaUtilizza calore a temperaturecomprese fra 30 e 100°C.

Serve per il teleriscaldamento, per stabilimenti termali eper processi tecnologici.

Geotermia a energia molto bassaUtilizza calore a temperature inferiori a 30 °C e servesoprattutto ad alimentare pompe di calore.

12

Ciclo di riscaldamento

Ciclo di raffrescamento

Am

bie

nte

da

risca

ldar

e

Am

bie

nte

da

raffr

esca

re

Gli impianti a pompa di calore possono essereutilizzati non solo per riscaldare ma anche perraffrescare.Il raffrescamento può essere ottenuto sia conpompe di calore reversibili sia con sistemidiretti: vale a dire con sistemi che consentono diutilizzare direttamente le sorgenti fredde.

POMPE DI CALORE REVERSIBILI

Sono pompe che consentono di invertire il senso dicircolazione del fluido intermedio e quindi ilsenso del flusso di calore scambiato.Sono pertanto pompe in grado di produrre sia ilcaldo che il freddo.

Il senso di circolazione è invertito con l’aiuto deiseguenti componenti:

- una valvola deviatrice a 4 vie posta a monte del compressore;

- una valvola deviatrice a 3 vie posta sul tratto di circuito dove viene fatto espandere il fluido;

- una seconda valvola di espansione.

Tali componenti agiscono nel seguente modo:

Attivazione del ciclo di riscaldamento

Le valvole deviatrici, a 3 e a 4 vie, mandano inapertura le vie che consentono un ciclo di lavorosimile a quello in precedenza descritto a pagina 7.Con tale ciclo il fluido intermedio toglie calorealla sorgente fredda e lo cede al fluido caldo.

Attivazione del ciclo di raffrescamento

Le valvole deviatrici, a 3 e a 4 vie, mandano inapertura le vie che consentono (pur mantenendoinalterato il senso di rotazione del compressore) diinvertire il ciclo di lavoro attuato nella fase diriscaldamento.In questo caso, il fluido intermedio toglie caloreal fluido dell’impianto di raffrescamento e locede alla sorgente esterna.

RAFFRESCAMENTO DIRETTO

È realizzabile con le sorgenti esterne (ad esempioquelle geotermiche o ad acqua di superficie) chenel periodo estivo si trovano a temperaturerelativamente basse.I disegni della pagina a lato rappresentano unpossibile modo di riscaldare con pompa di calore edi raffrescare direttamente con la sorgente fredda.

Fase di riscaldamento

La valvola A devia il fluido proveniente dallasorgente fredda verso la pompa di calore, mentre lavalvola B apre le vie che collegano la pompa dicalore ai terminali dell’impianto.

Fase di raffrescamento

La valvola A devia il fluido proveniente dallasorgente fredda verso lo scambiatore di calore,mentre la valvola B apre le vie che collegano loscambiatore di calore ai terminali dell’impianto.Naturalmente, in questa fase, l’impianto devepoter contare su adeguati sistemi di regolazionee di deumidificazione.

RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTOCON POMPE DI CALORE

13

Osservazioni

Gli aspetti positivi degli impianti a raffrescamentodiretto riguardano soprattutto i bassi costi digestione. In pratica le spese da sostenere sonosolo quelle dell’energia elettrica consumata dallepompe di circolazione.

Per contro gli aspetti negativi riguardano leprestazioni di questi impianti. Le temperaturedelle sorgenti esterne possono infatti averesensibili variazioni stagionali e, specie nei periodipiù caldi, non consentire un’adeguata azione diraffrescamento e di deumidificazione.

Valvola deviatrice B

Valvola di regolazione

Schema impianto con raffrescamento diretto - Funzionamento estivo

Valvola deviatrice B

Valvola di regolazione

Schema impianto con raffrescamento diretto - Funzionamento invernale

Valvola deviatrice A

Valvola deviatrice A

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Le pompe di calore ad uso civile possonoessere suddivise in due classi: la prima comprendepompe in grado di funzionare fino a 55°C, laseconda fino a 65°C.

Temperatura massima = 55°C

La maggior parte delle pompe di caloreattualmente disponibili presenta questo limite,dovuto essenzialmente alle caratteristiche fisiche echimiche dei fluidi intermedi utilizzati.

È un limite che non comporta problemi negliimpianti dove i terminali funzionano a bassatemperatura e dove l’acqua calda sanitaria èrichiesta a non più di 48-50°C.

Lo stesso limite, invece, non consente soluzioni (ameno di ricorrere a sistemi integrativi del calore)nelle ristrutturazioni dove i terminali sono statidimensionati a temperature medio-alte.Non consente soluzioni neppure dove sonorichieste temperature dell’acqua sanitaria oltre i52-53°C: ad esempio per servire le cucine e lelavanderie di comunità, oppure per effettuaretrattamenti termici antilegionella.In questi casi può essere conveniente ricorrere apompe di calore appositamente realizzate perfunzionare fino a 65°C.

Temperatura massima = 65°C

Questo limite può essere conseguito con l’aiutodi due artifici: il primo ottenibile con un prelievo euna successiva reiniezione di vapore nel normaleciclo di lavoro ( il sistema è detto EVI EnhancedVapour Injection ), il secondo effettuando due cicli dilavoro fra loro collegati in cascata.

Sistema EVI

Si realizza prelevando una piccola parte del fluidointermedio a valle del condensatore. Questo fluidoè dapprima fatto espandere e poi fatto passareattraverso uno scambiatore supplementare. Infine èimmesso direttamente nel compressore.Un simile artificio fa aumentare il salto termico delfluido intermedio e quindi la temperatura a cui èpossibile portare il fluido caldo.

Sistema a doppio ciclo di lavoro

Il doppio circuito di lavoro è ottenuto con duecircuiti semplici fra loro collegati come nel disegnosotto riportato.In pratica, così disposti, i due circuiti si dividono ilcompito di incrementare il salto termico fra lasorgente e il fluido caldo.

TEMPERATURE MASSIME OTTENIBILI CON LEPOMPE DI CALORE

Funzionamento pompe di calore a doppio circuito


Compressore1° ciclo

Evaporatore Scambiatoredi calore

Condensatore


Compressore2° ciclo

Fluidocaldo

Fluidofreddo

Mandatapompa calore

Ritornopompa calore

Acqua caldasanitaria

Acqua freddasanitaria

Mandatapompa calore

Ritornopompa calore





Aria freddaespulsa

Aria caldaestratta

POMPA DICALORE

POMPA DICALORE

15

In merito, gli aspetti più importanti da consideraresono questi:

- la necessità di produrre acqua calda con bassi salti termici del fluido primario, specie con pompe di calore che non superano i 55°C;

- l’esigenza di evitare continue attivazioni e disattivazioni del compressore;

- la possibilità di sfruttare in modo adeguato le fasce orarie a tariffa ridotta.

Aspetti questi che portano a privilegiare l’uso dibollitori con elevate superfici di scambio.

Bollitori a camicia

Sono bollitori a doppio serbatoio (da nonconfondersi con quelli ad intercapedine) chegarantiscono un’ampia superficie di scambiotermico.

Bollitori a serpentini con elevata superficie

In pratica sono gli stessi bollitori usati per ilsolare. Anche per gli impianti solari, infatti, c’èl’esigenza di scambiare calore con bassi saltitermici.Per evitare soluzioni con perdite di carico troppoelevate è consigliabile evitare bollitori i cuiserpentini sono realizzati con tubi troppo piccoli.

Bollitori con pompa di calore integrata

Per la produzione di acqua calda sanitaria sonodisponibili anche bollitori direttamente abbinati apompe di calore ad aria, in genere estratta dai localidi servizio.

PRODUZIONE DIACQUA CALDA SANITARIA

16

Questi bollitori, più brevemente chiamati bollitoritampone, hanno essenzialmente due funzioni:quella di separazione idraulica e quella di volanotermico.

La separazione idraulica serve a rendere fra loroindipendenti le portate della pompa di calore daquelle dei terminali. Pompe di calore e terminali, possono infatti avereesigenze termiche ed idrauliche assai diverse fraloro, specie quando la regolazione dei terminali èdel tipo a portata variabile.

La funzione volano termico serve, invece, aridurre gli avviamenti delle pompe di calore. Servequindi a migliorare le loro prestazioni e a ridurrel’usura dei vari componenti.

I bollitori tampone possono essere dimensionaticonsiderando:

20÷25 l per ogni kW fornito dalla pompa di caloreper impianti a pannelli radianti

40÷45 l per ogni kW fornito dalla pompa di caloreper impianti a radiatori e ventilconvettori

Specie se sovradimensionati, questi bollitoripossono servire anche ad accumulare calorenelle fasce orarie a tariffa ridotta.

BOLLITORI INTERPOSTI FRAPOMPE DI CALORE E TERMINALI

È bene realizzare i circuiti chiusi che alimentano lepompe di calore con i seguenti componenti:

Collettori del fluido freddo

Possono essere installati sia all’esterno (in appositipozzetti ispezionabili) sia all’interno. Se non ci sonoproblemi di spazio, l’installazione interna è dapreferire in quanto rende più facili i controlli edeventuali interventi di manutenzione.Ogni derivazione esterna collegata a questicollettori deve essere intercettabile e dotata diregolatori di portata.

Termometri

Servono a verificare la temperatura del fluidoderivato dalla sorgente e il salto termico indottodalla pompa di calore.

Idrometri

Servono a verificare la pressione del circuito e leperdite di carico dell’evaporatore e del filtro. Setali perdite sono troppo elevate l’evaporatore, il filtroo entrambi questi componenti devono essere puliti.

COMPONENTI DEI CIRCUITI CHIUSICHE ALIMENTANO LE POMPE DI CALORE

Principali funzioni dei bollitori a tampone

Funzione volano termicodiminuisce gli avviamentidella pompa di calore econsente di sfruttare letariffe ridotte

Funzione separazione idraulicarende indipendenti fra loro le portatedella pompa di calore e dell’impianto

17

Vaso di espansione

Serve per mantenere entro limiti accettabili ipossibili aumenti di pressione dovuti a variazioni ditemperatura del fluido.

Valvola di sicurezza

Serve per evitare l’insorgere di pressioni troppoelevate nei circuiti: pressioni che potrebberopregiudicare l’integrità e la funzionalità dei varicomponenti.

Separatore d’aria

È richiesto per eliminare i pericoli connessi allapresenza di aria immessa nel circuito in fase diriempimento dell’impianto.Ad esempio 1 m3 d’aria, a 10°C e 2 bar, contiene inesso disciolti 45 litri d’aria. A 20°C ne contiene solo35, gli altri 10 sono liberati sotto forma microbolle.E in merito va considerato che per eliminare lemicrobolle non bastano le normali valvole disfogo. Servono bensì dispositivi capaci sia difavorire la formazione di microbolle sia la loroaggregazione fino a formare bolle eliminabili con levalvole di sfogo a galleggiante.

Una pompa di calore che funziona senzadisaeratore può essere rumorosa e provocare unaforte usura dei circolatori. Ma soprattutto puòlimitare la capacità di scambio dell’evaporatore,compromettendone il funzionamento.

Separatore d’impurità

È richiesto soprattutto per evitare l’accumulo diimpurità nell’evaporatore. A tal fine possonoessere utilizzati sia filtri ad Y sia separatori agravità.I filtri ad Y hanno elevate perdite di carico edifficoltà ad eliminare le piccole particellesospese. Inoltre si sporcano facilmente e per laloro pulizia richiedono lo smontaggio del filtrostesso. I separatori a gravità (detti anche defangatori)hanno invece basse perdite di carico, possonoeliminare particelle sospese anche molto piccole, epossono essere puliti semplicemente aprendo illoro rubinetto di fondo.

Altri componenti

- Rubinetti di carico e scarico,

- Valvole di intercettazione,

- Giunti antivibranti per impedire la trasmissione di vibrazioni dalla pompa di calore al circuito.

Isolamento dei tubi e dei principali componenti

Per le basse temperature in gioco è necessariorealizzare un adeguato isolamento termico ditutti quei componenti che possono dar luogo aformazione di condensa.

30°

1000

Esempio di spazi tecnici richiestiper pompe di calore aria-acqua

800800

1200

1200

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37

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34

31

37

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10 m

10 m

5 m

5 m

10 m

10 m

5 m

Esempio di emissioni sonore in dB(A) variabilicon la distanza dalla pompa di calore

18

I principali aspetti da considerare riguardano larumorosità e l’ubicazione della pompa di calore.

Rumorosità delle pompe di calore

Va considerato che le pompe di calore possonoessere molto rumorose, specie quelle ad aria equelle previste per installazioni esterne. Pertantopossono recar disturbo sia all’edificio servito siaagli edifici vicini.

I rumori possono trasmettersi per via solida e pervia aerea.

Per limitare i rumori trasmessi per via solida sipossono installare le pompa di calore con supportielastici e con collegamenti (ai tubi del circuito e aicanali d’aria) a giunti antivibranti.

Per quanto riguarda i rumori trasmessi per viaaerea, vanno considerati i valori di pressionesonora forniti dai Produttori e, se necessario,devono essere adottate misure (ad esempiomettendo in opera barriere fonoassorbenti) ingrado di mantenere la rumorosità entro i limitifissati dalle norme.

In merito ai valori di pressione sonora, alcuniProduttori danno valori variabili in relazioneall’orientamento della pompa di calore e alladistanza dalla stessa. E questo senz’altro facilitail lavoro del Progettista.Se viene, invece, è fornito un solo dato bisognaapplicare le leggi che consentono di determinarecome le pressioni sonore variano con la diffusionein aria libera.

MESSA IN OPERA DELLE POMPE DI CALORE

Installazione esterna

È un tipo di installazione quasi esclusivamenteriservato alle pompe di calore del tipo aria-aria earia-acqua, specificatamente realizzate per questotipo di installazione.Le pompe di calore da esterno devono essereposte in opera, con supporti antivibranti, susuperfici piane e rigide, rispettando gli spazitecnici minimi richiesti dal costruttore.

19

≥ 400

≥ 1400≥ 1000

≥ 1200

≥ 400

≥ 1000

≥ 1200

≥ 1000

Esempio di distanze minime dalle pareti richiesteper pompe di calore acqua-acqua

Esempio di distanze minime dalle paretiper pompe di calore aria-acqua

Pompa di calore monoblocco

Installazione in locali tecnici

I locali tecnici riservati alle pompe di calore devonoessere protetti dal gelo ed assicurare unaaccesso agevole nonché il rispetto degli spazirichiesti dal Costruttore.

Con pompe di calore che utilizzano l’aria esterna, lebocche di ripresa e di espulsione non vanno postesulla stessa parete del locale per evitarecortocircuitazioni dell’aria. Se ciò non è possibilevanno adottati particolari accorgimenti.

In genere è bene evitare di porre in opera queste pompe in locali che confinano con lecamere. Comunque, se non ci sono alternative, sipuò ricorrere all’isolamento acustico dei muri odelle tramezze.

Le pareti e i solai del locale tecnico possonoessere isolati con pannelli fonoassorbenti nelcaso in cui l’indice di rumorosità della pompa dicalore sia troppo elevato.

Installazione in locali interni

Nei locali interni (ad esempio cucine e vani diservizio) possono essere poste in opera solopompe di calore espressamente realizzate perquesto tipo di installazione.In genere sono pompe di calore preassemblate conun bollitore che serve da tampone e per produrreacqua calda sanitaria.

20

20° 10° 0° -10°

40°

20°

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80°

50°

30°

70°

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48°C=tp

-5°C=teCampo di lavoropompa di calore

tc / tp

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IMPIANTI A POMPA DI CALORE CONSORGENTE FREDDA AD ARIA

Gli impianti che derivano energiatermica dall’aria possono essererealizzati con pompe di calorearia-aria e aria-acqua.Queste pompe, a meno di modellispeciali ad elevato isolamentoacustico, sono assai rumorose inquanto devono trattare elevatequantità d’aria: un fluido chenon trasporta bene il calore.Ad esempio, a pari salto termico,per derivare il calore ottenibileda 1 m3 d’acqua sono necessaricirca 3.500 m3 di aria.Bisogna quindi considerare molto attentamentequesto aspetto, e, se è necessario, prevederebarriere fonoassorbenti (ved. pag.18).

Dato il limitato costo delle pompedi calore ad aria e il fatto cheesse non richiedono mezziimpegnativi per la captazionedel calore, va anche consideratala possibilità di trasformare inormali impianti a radiatori insistemi bivalenti, ad esempio incasi di ristrutturazione. Naturalmente ciò può conveniresolo quando la pompa di calorepuò sfruttare un campo di lavorosufficientemente ampio.Il disegno sotto riportato indica

come è possibile determinare, per via grafica,l’estensione di tale campo in funzione delle variabili:- te temperatura di progetto aria esterna, - tc temperatura di progetto corpi scaldanti, - tp temperatura di funzionamento pompa calore.

In particolare, nel caso considerato la pompa dicalore può lavorare in modo autonomo da 20 acirca 8°C.

IMPIANTI AD ARIA ESTERNA

Come già accennato, se la temperatura dell’ariaesterna scende sotto i 5-6°C, i fattori di resa, equindi la potenza disponibile, delle pompe dicalore diminuiscono sensibilmente. In relazione atale limite, si possono adottare i seguenti tipid’impianto:

Impianti monovalenti

Il fabbisogno termico è dato solo dalla pompa dicalore. Sono impianti realizzabili in zone contemperature esterne di progetto superiori a 5-6°C.

Impianti monoenergetici

Il fabbisogno termico è dato da una pompa dicalore e da una resistenza elettrica. Sonoimpianti realizzabili in zone con temperature esternedi progetto superiori a 2-3°C.

Impianti bivalenti

Il fabbisogno termico è dato dalla pompa di caloree da una caldaia di supporto. Sono impiantirealizzabili in zone con temperature esterne diprogetto inferiori a 2-3°C.La caldaia è regolata in modo da intervenire soloquando la temperatura dell’aria esterna scende al disotto di 5-6°C. Quando è attivata la caldaia è benedisattivare la pompa di calore per evitare che essalavori con fattori di resa troppo bassi.

IMPIANTI CON ARIA DI RINNOVO

Attualmente questi impianti, per il poco calorericavabile dall’aria di rinnovo, servono soprattuttoper produrre acqua calda sanitaria.Tuttavia è probabile che, in futuro, possanoprovvedere da soli al fabbisogno termico dellecase passive: vale a dire delle case con dispersionitermiche inferiori a 10 W/m2.

21

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22

Alimentazionepompa di calore

Ritornopompa di calore

Griglia

Barriera di protezione

IMPIANTI A POMPA DI CALORE CON SORGENTE FREDDA AD ACQUA DI SUPERFICIE

Sono impianti che possonoessere soggetti a vincoli di varianatura. Pertanto, se necessario,vanno richieste e ottenute lenecessarie autorizzazioni.

Anche l’acqua di superficie,come l’aria esterna, puòscendere sotto temperature chefanno diminuire sensibilmente ifattori di resa e la potenzatermica ottenibili dalle pompe dicalore.In questi casi, è possibilericorrere a soluzioni di tipomonoenergetico o bivalente (ved. pag. 20).Se l’acqua di superficie è a basse temperature,sussiste anche il pericolo di gelo nella zonadell’evaporatore, dato che con l’espansione ilfluido intermedio è portato a temperature inferioria 0°C.Per evitare un simile pericolo è consigliabileinterporre uno scambiatore fra la sorgentefredda e la pompa di calore, in modo che lapompa di calore possa essere alimentata con unfluido costituito da acqua e antigelo.

È una soluzione che assicurabassi consumi delle pompe dicircolazione ed evita il bloccodegli scambiatori di calore perimpurità (temibili soprattutto neiperiodi di maltempo) contenutenelle acque di superficie.Per contro può richiedere operetroppo costose o non ammessesu spazi pubblici.

Nel caso, invece, di scambiatoriposti in centrale, si utilizzanoprevalentemente scambiatori apiastre.

Tuttavia, con acque poco pulite, può convenireanche in questo caso adottare scambiatori del tipoa fascio tubiero.

Scambiatori di calore intermedi

Con funzione antigelo possono essere utilizzatiscambiatori di calore direttamente annegati neicorsi d’acqua oppure posti in centrale termica.

Nel primo caso si usano scambiatori di calore deltipo a fascio tubiero, ancorati e protetti nel lettodei corsi d’acqua.

Portate richieste

Possono essere determinate con le formule e latabella relative alle acque di falda riportate apag. 26.

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Gli impianti che derivano energiatermica dall’acqua di falda sono ingenere soggetti a vincoli cheriguardano sia il prelievo sia losmaltimento delle acque.Pertanto, se necessario, vannorichieste e ottenute le necessarieautorizzazioni.

L’acqua di falda è normalmentedisponibile (nel corso di tuttol’anno) a temperature variabilida 8 a 12°C. Gli impianti cheutilizzano quest’acqua non hannopertanto bisogno di soluzionimonoenergetiche o binomie: cioèdi soluzioni atte ad integrare lapotenza termica ottenibile con lasola pompa di calore.

Prima di iniziare la stesura del progetto è beneconsultare le mappe geologiche della zona o altridocumenti inerenti le specifiche caratteristichelocali dell’acque di falda.Se non sono disponibili dati sufficienti e affidabili vaconsultato un Geologo.

IMPIANTI A POMPA DI CALORE CONSORGENTE FREDDA AD ACQUA DI FALDA

Inoltre, se necessario, devonoessere effettuate trivellazioni eprove di pompaggio.In particolare serve conoscere odeterminare:

- la profondità della falda,

- la stabilità del livello,

- la direzione e il senso del flusso,

- la qualità delle acque.

Bisogna anche sapere se sonopossibili infiltrazioni d’acquasuperficiali. Tali infiltrazioni,infatti, potrebbero far abbassaresensibilmente la temperatura dialimentazione della pompa dicalore, e quindi non consentire leprestazioni previste.

È molto importante anche la qualità dell’acqua cheva verificata in base ai valori della tabella sottoriportata. Se l’acqua supera i limiti indicati per ilferro e il manganese, possono formarsi compostiinsolubili in grado di ostruire sia i pozzi che gliscambiatori.

Valori limite di accettabilità dell’acqua di falda

Descrizione della sostanza Limite Annotazioni

Temperatura < 20°C

Valore PH 7,9 - 9 Possibile corrosione dell’acciaio inox con valore troppo alto

O2 < 2 mg/l

Conducibilità < 500 μS/cm Possibile corrosione dell’acciaio inox con valore troppo alto

Ferro < 2 mg/l Comporta la formazione di composti insolubili

Manganese < 1 mg/l Comporta la formazione di composti insolubili

Nitrato < 70 mg/l

Solfato < 70 mg/l Possibile corrosione dell’acciaio inox con valore troppo alto

Composti di cloro < 300 mg/l Possibile corrosione dell’acciaio inox con valore troppo alto

Anidride carbonica radicale libera < 10 mg/l

Ammonio < 20 mg/l

25

Pozzo dipescaggio

Pozzo didrenaggio

Distanza minima 10 m

Rispetto al flusso di falda il pozzo di alimentazione deveessere posto a monte del pozzo di smaltimento

Pompasommersa

Smaltimento sotto illivello minimo di falda

I composti di ferro e manganese possono formarsipiù facilmente se c’è apporto di ossigeno nellazona dove l’acqua viene reimmessa in falda. Pertale ragione i tubi che riportano l’acqua in faldadevono immergersi almeno 50-60 cm sotto illivello della falda stessa.

Con percentuali troppo alte del PH, invece, ilsolfato e i composti di cloro possono diventaremolto aggressivi e corrodere le piastre degliscambiatori.In questi casi, è necessario verificare i limiti d’usoin base ai quali i Produttori garantiscono il correttofunzionamento degli scambiatori con cui sonoprodotte le loro pompe di calore.Se si superano tali limiti è consigliabile porre inopera, a monte delle pompe di calore, scambiatoriin acciaio inox. In questo modo è possibileproteggere gli scambiatori interni, semplificando inogni caso le operazioni di pulizia ed eventualesostituzione delle piastre.

L’acqua di falda può essere prelevata con sistemiche prevedono due o un solo pozzo.

Sistemi di prelievo a due pozzi

Un pozzo (detto di pescaggio) serve a prelevarel’acqua di falda, l’altro (di drenaggio) serve arinviarla in falda.Per la realizzazione di questi pozzi e il collegamentoalla pompa di calore va considerato che la distanza

fra i pozzi di pescaggio e quelli di drenaggionon deve essere inferiore a 10 m.Inoltre, in relazione al flusso dell’acqua di falda, ilpozzo di pescaggio va posto a monte rispetto aquello di drenaggio per evitare la cortocircuitazionedell’acqua immessa.

Sistemi di prelievo ad un solo pozzo

Con questi sistemi si realizza solo il pozzo dipescaggio. L’acqua usata può essere poi smaltitain diversi modi: ad esempio in corsi d’acqua,oppure in stagni, nei laghi e nel mare.

26

L’acqua usata può essere smaltita anche con inormali sistemi a perdere utilizzati per le acquepiovane.In tal caso, in relazione al flusso dell’acqua difalda, il sistema disperdente deve essere posto avalle del pozzo di pescaggio per evitare il continuoraffreddamento dell’acqua di falda.

Sussiste anche la possibilità (che in ogni casorichiede una specifica concessione) di smaltirel’acqua usata attraverso la rete fognaria delleacque piovane.

Portate richieste

In relazione ai valori noti, possono essere calcolatecon la seguenti formule:

(Q pc - Wcom ) · 860G = --------------------------------

ΔT

(ε - 1) · 860 Q pc G = ·----------------------

ΔT ε

dove:

G =Portata dell’acqua di falda [l/h]Q pc =Potenza termica della pompa di calore [kW]Wcom =Potenza assorbita dal compressore [kW]ΔT =Salto termico acqua di falda in genere 3-4°Cε =Coefficiente di resa istantaneo

In base ai valori del coefficiente di resa ε e del saltotermico considerato, le portate possono esseredeterminate anche con la seguente tabella:

Portate G [l/h] per ogni kW di potenza termicaresa dalla pompa di calore

ε = 3,0 ε = 3,5 ε = 4,0 ε = 4,0

ΔT = 2,5 229 246 258 268

ΔT = 3,0 191 205 215 223

ΔT = 3,5 164 176 184 191

ΔT = 4,0 143 154 161 167

27

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28

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1° febbraio

1° maggio

Sono impianti che utilizzano ilcalore che si trova accumulatonegli strati più superficiali dellaterra: calore che, fino ad unaprofondità di 5 metri, si trovadisponibile a temperature variabilida 8 a 13°C (ved. diagrammasotto riportato).

Questo calore deriva soprattuttodal sole e dalle piogge. Infatti,fino ad una profondità di 5 metri,l’energia geotermica non dàalcun contributo significativo, inquanto apporta meno di 1 caloriaogni 10 metri quadrati di terreno.

Pertanto bisogna installare di questi collettori in zonedove può arrivare, senza alcun impedimento,

IMPIANTI A POMPA DI CALORE CONCOLLETTORI ORIZZONTALI INTERRATI

il calore proveniente dal sole edalle piogge.A tal fine, non si deve coprire ilterreno sotto cui sono posti icollettori con costruzioni (garages,prefabbricati, porticati) e neppurecon pavimenti impermeabilizzatio con terrazze.Si deve anche evitare che piante,siepi o altri arbusti possano crearesignificative zone d’ombra.

Questi collettori possono essererealizzati con tubi in polietilene,polipropilene o polibutilene, postiin opera ad una profonditàvariabile da 0,8 a 2,0 m.

Nei tubi è fatto circolare un fluido composto daacqua e antigelo.Lo sviluppo dei collettori può essere del tipo aserpentini o ad anelli e deve rispettare leseguenti distanze minime:

- 2,0 m dalle zone d’ombra indotte da edifici confinanti, muri di cinta, alberi, siepio altri impedimenti;

- 1,5 m dalle reti degli impianti interrati di tiponon idraulico: reti elettriche, del telefono e del gas;

- 2,0 m dalle reti degli impianti interrati di tipoidraulico: reti dell’acqua sanitaria, delle acque di scarico e piovane;

- 3,0 m da fondazioni, recinzioni, pozzi d’acqua, fosse settiche, pozzi di smaltimento e simili;

Nel progettare i sistemi di captazione del calorebisogna evitare non solo sottodimensionamenti,ma anche sovradimensionamenti: cioè, bisognaevitare soluzioni che possono rubare troppocalore al sottosuolo.Un raffreddamento eccessivo del terreno puòinfatti provocare gravi conseguenze, sia per ilfunzionamento della pompa di calore sia per lavegetazione, specie nel caso di congelamentodelle radici.

29

Sono collettori che richiedono ampie superficida lasciare a prato, equivalenti a circa due o trevolte la superficie da riscaldare.

Per non raffreddare troppo il terreno, iserpentini vanno realizzati con ampi interassi:da 40 a 50 cm.

Il dimensionamento di questi collettori si effettua inbase alla resa termica del terreno, che èinfluenzata soprattutto dalla sua compattezza edalla quantità d’acqua che in esso si ritrova(ved. tabella riportata nella colonna a lato).

È consigliabile considerare salti termici di 3-4°C.Inoltre è bene non superare lunghezze di 100metri con i singoli serpentini, per evitare perditedi carico troppo alte: cioè per non ridurre troppola resa globale dell’impianto.

Nel determinare le perdite di carico va consideratasia la temperatura di lavoro del fluido sia gliincrementi connessi all’uso di antigelo (ved. 1°Quaderno Caleffi).

Con una pompa di calore che ha in dotazione ilcircolatore per la sorgente fredda, perdite dicarico e portata dei collettori devono esserecompatibili con le prestazioni di tale circolatore.

I dati sono basati sulle seguenti ipotesi:

- Interasse dei serpentini 40 cm

- Ore operative annuali 1.800

- Coefficiente di lavoro COP uguale a 4

- Superficie del terreno libera

- Superficie del terreno non impermeabilizzata

COLLETTORI A SERPENTINI

Sono normalmente posti a profondità variabilida 0,8 a 1,2 metri. Se realizzati con tubi in PE-X,si utilizzano i diametri 20/16 e 25/20,4.

Collettore orizzontalea serpentini

Potenza termica specifica derivabile dalsottosuolo con collettori orizzontali a serpentini

Tipo sottosuolo Superficie TuboW/m2 W/m

Terreno sabbioso secco 10-15 04-60

Terreno sabbioso umido 15-20 06-80

Terreno argilloso secco 20-25 08-10

Terreno argilloso umido 25-30 10-12

Terreno saturo d’acqua 30-40 12-16

Collettore a fossocon tre anelli

Fosso a 2 anelli

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Fosso a 3 anelli

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Fossi ad anelli chiusi Fossi ad anelli aperti

30

COLLETTORI AD ANELLI

Sono posti su più piani e a profondità variabilida 0,6 a 2,0 metri. Se realizzati con tubi in PE-X,si utilizzano i diametri 20/16 e 25/20,4.

Rispetto ai collettori con serpentini, occupanominor superficie di terreno e richiedono minormovimenti di terra.

Gli anelli possono essere chiusi o aperti. Mentre ifossi possono svilupparsi con geometrie moltovarie, in relazione al tipo e all’estensione delterreno disponibile.

Con fossi del tipo sotto rappresentato, i collettoriad anelli devono svilupparsi su piani (in genere 2,3 o 4) fra loro distanti non meno di 40 cm e ilil calore asportabile da ogni metro di tubo puòconsiderarsi uguale a quello riportato nella tabellarelativa ai collettori con serpentini.

Anche il dimensionamento degli anelli è in praticauguale a quello dei serpentini.Va tuttavia considerato che la lunghezza deglianelli è correlata a quella dei fossi e quindi puòsuperare anche i 100 m. In tali casi si devonoadottare tubi con diametri in grado di mantenere leperdite di carico entro limiti accettabili: vale adire entro limiti non troppo penalizzanti per la resaglobale dell’impianto.

31

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32

Bentonite

Sonda 1

Tubo iniezione bentonite

Sonda 2

Sonda doppio circuito ad U

Bentonite

Peso difondo

Tubi sonda

-50 m14,2°C

-100 m16,0°C

-150 m17,7°C

-200 m19,4°C

-250 m21,0°C

Sono impianti che utilizzano ilcalore disponibile nel sottosuolofino ad una profondità di 200metri e anche oltre.

Tale calore, fino a 15 metri, èfornito essenzialmente dal sole edalle piogge.Poi, dai 15 ai 20 metri, questiapporti si riducono fino quasi adannullarsi, ed inizia a dare unsignificativo contributo l’energiageotermica.Infine, sotto i 20 metri, è inpratica solo quest’ultima forma dienergia a rifornire di calore ilsottosuolo, facendone aumentarela temperatura di circa 3°Cogni 100 metri di profondità.Il disegno sotto riportato servead evidenziare i contributi dellevarie forme di energia.

IMPIANTI A POMPA DI CALORE CONSONDE GEOTERMICHE

Le sonde geotermiche (cioè lesonde che derivano dal sottosuolocalore di natura essenzialmentegeotermica) sono realizzate conperforazioni il cui diametro variada 100 a 150 mm.Nei fori, vengono poi inseriti uno odue circuiti ad U, realizzati contubi in PE ad alta resistenza (ingenere con diametri DN 32 eDN 40) specifici per applicazionigeotermiche. Per facilitare il loro inserimento neifori, questi circuiti sono zavorraticon appositi pesi a perderedi 15-20 Kg.

Dopo la posa dei circuiti, il vuotoche sussiste tra le pareti dei forie i tubi dei circuiti è riempito conuna sospensione a base dicemento e sostanze inerti.

33

Per poter ottenere un riempimento in grado diassicurare un buon contatto, e quindi un buonscambio termico, fra il sottosuolo e i tubi dellesonde in genere si ricorre ad una soluzione dicemento e bentonite. La soluzione è iniettata dalbasso verso l’alto con l’aiuto di un tubosupplementare inserito nel foro della sonda (ved.relativo disegno).

Nei circuiti è infine fatto circolare un fluidocomposto da acqua e antigelo.

Le sonde devono essere realizzate ad una distanzaminima dall’edificio di 4-5 m (eventualmente dafar verificare ad un Geologo) per evitare danni allefondazioni.Se si realizzano più sonde bisogna prevederefra loro una distanza di almeno 8 m, per evitareinterferenze termiche: cioè per evitare che lesonde si rubino vicendevolmente calore,diminuendo così la loro resa termica globale.

Per realizzare queste sonde vanno comunqueadottate tecniche e precauzioni che esigonol’intervento di imprese specializzate. Bisognainoltre attenersi alle prescrizioni che riguardano ilrispetto del sottosuolo.

Il dimensionamento delle sonde si effettua in basealla resa termica del sottosuolo (ved. tabellariportata nella colonna a lato). In genere si puòconsiderare una resa termica media di 50 W perogni metro di sonda.

È consigliabile prevedere salti termici di 3-4°C escegliere diametri dei circuiti interni che noncomportano perdite di carico troppo elevate.

Nel determinare le perdite di carico va consideratasia la temperatura di lavoro del fluido sia gliincrementi connessi all’uso di antigelo (ved. 1°Quaderno Caleffi).

Con una pompa di calore che ha in dotazione ilcircolatore per la sorgente fredda, perdite dicarico e portata delle sonde devono esserecompatibili con le prestazioni di tale circolatore.

I dati sono basati sulle seguenti ipotesi:

- Sonda con doppio circuito ad U

- Ore operative annuali 1.800

- Coefficiente di lavoro COP uguale a 4

- Distanza minima fra le sonde 8 m

Potenza termica specifica derivabile dal sottosuolo con sonde geotermiche

Tipo sottosuolo SondaW/m

Sedimenti secchi 20

Roccia o terreno umido 50

Roccia ad alta conducibilità 70

Ghiaia, sabbia (asciutta) < 20

Ghiaia, sabbia (satura d’acqua) 55-65

Argilla, limo umido 30-40

Roccia calcarea 45-60

Arenaria 55-65

Granito 55-70

Basalto 35-55

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Sono impianti che derivano caloredal sottosuolo utilizzando ipali in cemento armato difondazione: cioè i pali cheservono a sostenere gli edificidove il terreno non ha la portanzanecessaria e quindi richiedeopere di consolidamento. Questi pali, che possono essereprefabbricati o gettati in loco,hanno diametri variabili da 0,4 a1,5 m e possono raggiungere inlunghezza i 30-40 m.Al loro interno, e con ancoraggioalla loro armatura, sono installati icircuiti che derivano il calore dalsottosuolo e il cui sviluppo puòessere ad U (come per le sondegeotermiche) oppure a spirale.I vari circuiti possono essereraccordati ai collettori all’esternodella fondazione o nella plateadella stessa.Il getto di calcestruzzo immessonell’armatura consente, infine, diottenere un buon scambio termicofra i circuiti e il terreno.

IMPIANTI A POMPA DI CALORECON PALI GEOTERMICI

Naturalmente questo sistema dicaptazione del calore può essereutilizzato solo nel caso dicostruzioni nuove.D’altra parte è possibile anche unuso parziale del sistema inrelazione al fabbisogno termicodell’edificio: è possibile, cioè,utilizzare solo parte dei pali difondazione.

Questa semplice e razionaletecnologia non comporta unelevato incremento dei costi e puòrappresentare senz’altro unavalida soluzione.Esige tuttavia, fin dalle prime fasidel progetto, un buoncoordinamento (anche se in veroquesta dovrebbe essere unaregola da rispettare sempre) fra leopere generali e quelle idrauliche.

37

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Caratteristiche tecnicheFluido d’impiego: Acqua, soluzioni glicolate non pericolose Massima percentuale di glicole: 50%Pressione max d’esercizio: 10 barPressione max di scarico: 10 barCampo temperatura: 0÷110°CCapacità di separazione particelle: fino a 5 µm

Attacchi:- principali: - serie 546 - Ø 22 mm e 3/4”÷ 1” F;

- DN 50÷150 flangiati PN 16 accoppiamento con controflangia UNI EN 1092-1;

- DN 50÷150 a saldare;- serie 5462 - 3/4”÷2” F;

- scarico: - versioni filettate: portagomma- versioni flangiate ed a saldare (solo serie 546): 1” F

Capacità separazione particelle - Efficienza defangatoreIl defangatore, grazie al particolare design dell’elemento interno, èin grado di separare completamente le impurità presenti nel circuitofino ad una dimensione minima delle particelle di 5 μm.Il grafico sotto riportato, sintesi di prove effettuate in un laboratoriospecializzato, illustra come esso sia in grado di separarerapidamente la quasi totalità delle impurità presenti. Dopo solo 50ricircolazioni, circa un giorno di funzionamento, esse vengonoefficacemente rimosse dal circuito, fino al 100% per le particelle condiametri maggiori di 100 μm e mediamente fino al 80% tenendoconto delle particelle più piccole. I continui passaggi che il fluido subisce nel normale funzionamentonell’impianto portano poi gradualmente alla completa defangazione.

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FILTRI SPECIALI

FILTRIA Y

Funzionamento

Il disaeratore e defangatore si avvale dell’azione combinata di piùprincipi fisici. La parte attiva è costituita da un insieme di superficimetalliche reticolari disposte a raggiera. Questi elementi creanodei moti vorticosi tali da favorire la liberazione delle microbolle e laloro adesione alle superfici stesse.

Le bolle, fondendosi tra loro, aumentano di volume fino a quandola spinta idrostatica è tale da vincere la forza di adesione allastruttura. Salgono quindi verso laparte alta del dispositivo da cuivengono evacuate mediante unavalvola automatica di sfogo aria agalleggiante.Le impurità presenti nell’acqua,collidendo con le superfici metallichedell’elemento interno, vengonoseparate e precipitano nella parteinferiore del corpo valvola.

Funzione

I disaeratori-defangatori vengono utilizzati per eliminare in modocontinuo l’aria e le impurità contenute nei circuiti idraulici degliimpianti di climatizzazione. La capacità di scarico di questidispositivi è molto elevata. Essi sono in grado di eliminare tutta l’ariapresente nei circuiti, fino a livello di microbolle, in modo automatico.Nel contempo, separano le impurità presenti nell’acqua del circuitoe le raccolgono nella parte inferiore del corpo valvola, dalla qualepossono essere scaricate anche a circuito funzionante.

Gamma prodotti

Serie 546 Disaeratore-defangatore DISCALDIRT con raccordi a bicono misura Ø 22 mm

Serie 546 Disaeratore-defangatore DISCALDIRT con attacchi filettati misure 3/4”÷1”

Serie 546 Disaeratore-defangatore DISCALDIRT con attacchi flangiati misure DN 50÷DN 150

Serie 546 Disaeratore-defangatore DISCALDIRT con attacchi a saldare misure DN 50÷DN 150

Serie 5462 Defangatore DIRTCAL con attacchi filettati misure 3/4”÷2”

Prove al laboratorio specializzatoTNO - Science and Industry (NL)

Caratteristiche tecniche

Fluidi d’impiego: acqua, soluzioni glicolateMassima percentuale di glicole: 50%

Pressione max esercizio: 10 barCampo di temperatura: -10÷110°CScala temperatura termometro: 0÷80°C

Attacchi principali: 2” M x 2” MDiametro interno collettore: Ø 54 mmInterasse attacchi principali: 350 mm

Derivazioni: 3/4" FInterasse derivazioni: 80 mm

Attacchi valvole di carico/scarico: portagomma

Componenti caratteristici

1) Collettore di mandata completo di valvole di intercettazione a sfera

2) Collettore di ritorno completo di valvole di intercettazionea sfera

3) Coppia di zanche di fissaggio4) Rubinetti di carico/scarico con portagomma5) Coppia di termometri6) Tappi di testa

Accessori:7) Raccordo a tre pezzi 2” F x M a bocchettone codice 5880918) Raccordo a manicotto serie 9429) Raccordo a diametro autoadattabile per tubi in plastica

DARCAL serie 681

Termometri e rubinetti di carico/scaricoIl collettore viene fornito completo di pozzetti per termometri (1),forniti in confezione, per il controllo e la misura delle temperaturedi mandata e ritorno del fluido temovettore ed il controllo delloscambio termico del pannelloradiante.Per agevolare le operazioni dicarico e scarico impianto, irubinetti (2) sono incorporatinei collettori e posizionati sullaparte superiore in posizionecentrale.

Praticità di installazioneIl collettoreviene fornitopreassemblatocon le zanchedi fissaggio,pronto peressere fissatodirettamente amuro.

Corpo in acciaio inoxL’acciaio inox con cui è costruito il collettore, conferisce maggiorcompattezza all’insieme non solo in sede di installazione maanche in relazione alla destinazione di utilizzo (ambienti industriali).La lega in acciaio inox è inoltre vantaggiosa poiché consentel’impiego del collettore anche con acqua potabile e fluidi aggressivi.

Reversibilità attacchiIl collettore è reversibile, ovvero, spostando i tappi di testa svitabiligli attacchi principali possono avere ingresso da destra o dasinistra.

Funzione

Questa serie di collettori in acciaio inoxviene utilizzata per la distribuzione delfluido termovettore nei circuiti di impianti ditipo industriale, che richiedono portateparticolarmente elevate, quali gli impianti apannelli radianti. Possono essere utilmenteimpiegati anche nelle applicazioni conpompe di calore geotermiche, perinstallazioni in ambienti corrosivi e con fluidiaggressivi.Questi collettori vengono proposti inversioni preassemblate da 3 a 16 partenze.

Gamma prodotti

Serie 6509 Collettori di distribuzione in acciaio inox misura 2”

89 5 3

1

2 4 6

7

CALEFFI CALEFFI CALEFFI

CALEFFI CALEFFI CALEFFI

Collettori di distribuzione in acciaio,per impianti industriali

serie 6509

39

1

2

Stabilizzatore automatico di portatacompatto, con cartuccia in polimero

serie 127

Domanda di brevetto n° MI2004A001549

®

40

Funzione

I dispositivi Autoflow sono stabilizzatori automatici di portata, ingrado di mantenere una portata costante di fluido al variaredelle condizioni di funzionamento del circuito idraulico.

Questa particolare serie di dispositivi è dotata di un corpovalvola compatto e semplificato, per un agevole inserimentosulle tubazioni e per la migliore economicità dell’installazione.

Gamma prodotti

Serie 127 Stabilizzatore di portata compatto,con cartuccia in polimero misure 1/2”, 3/4”

Nuovo regolatore in polimeroL’elemento regolatore della portata è costruito completamente inpolimero ad alta resistenza, appositamente scelto per l’uso neicircuiti degli impianti di climatizzazione ed idrosanitari.

Smontaggio cartuccia

Tabelle portate

Codice

127141 ● ● ●

127151 ● ● ●

0,12; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,2

0,12; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6

MisuraRange Δp

(kPa) Portate (m3/h)

15÷20015÷200

Δp minimo dilavoro (kPa)

1515

1/2”3/4”

G0 = portatanominale

Caratteristiche tecnichePrestazioniFluido d’impiego: acqua, soluzioni glicolateMassima percentuale di glicole: 50%

Pressione massima di esercizio: 16 barCampo di temperatura d’esercizio: 0÷100°CRange Δp: 15÷200 kPaPortate: 0,12÷1,6 m3/hPrecisione: ± 10%Attacchi: 1/2” e 3/4” F

Funzionamento entro il campo di lavoro

Se la pressione differenziale è compresa nel campo di lavoro, ilpistone comprime la molla ed offre al fluido una sezione dilibero passaggio tale da consentire il regolare flusso dellaportata nominale per cui l'AUTOFLOW è abilitato.

Funzione

Le valvole di bilanciamento permettono di regolare con precisionela portata del fluido termovettore nei vari circuiti degli impianti.Uno speciale flussometro, ricavato in by-pass sul corpo valvola edescludibile durante il normale funzionamento, consente di regolarela portata senza l’ausilio di manometri differenziali o grafici ditaratura.Una serie particolare di prodotti è stata realizzata inoltre per icircuiti degli impianti solari, che possono operare ad elevatetemperature e con presenza di glicole.Complete di coibentazione.

Gamma prodotti

Serie 132 Valvole di bilanciamentocon flussometro misure 1/2”÷ 2”

Serie 258 SOLAR Valvole di bilanciamentocon flussometro misure 3/4”, 1”

Valvole di bilanciamentocon flussometro

serie 132 - 258


41

Regolazione della portata Caratteristiche tecnichePrestazioniFluido d’impiego: acqua, soluzioni glicolateMassima percentuale di glicole: 50%Pressione massima d’esercizio: 10 barCampo di temperatura d’esercizio: - serie 132 -10÷110°C

- serie 258 -30÷130°CUnità misura scala portate: l/minAttacchi: 1/2” ÷ 2” F

Campi di portata

Codice Misura Portate Codice Misura Portate(l/min) (l/min)

132402 1/2” 2÷7 258503 3/4” 2÷7132512 3/4” 5÷13 258523 3/4” 7÷28132522 3/4” 7÷28 258603 1” 10÷40132602 1” 10÷40132702 1 1/4” 20÷70132802 1 1/2” 30÷120132902 2” 50÷200

Apertura e chiusura completa della valvolaApertura completa Chiusura completa

1. Presegnalare mediante l’ausilio dell’indicatore (1), la portata di riferimento alla quale dovrà essere regolata la valvola.

2. Aprire, mediante l’anello (2), l’otturatore che intercetta il passaggio del fluido nel flussometro (3) in condizioni di normale funzionamento.

3. Mantenendo aperto l’otturatore, agire con una chiave di manovra sull’asta di comando della valvola (4) per effettuare la regolazione della portata. Essa viene indicata da una sfera

metallica (5), che scorreall’interno di una guidatrasparente (6) a lato dellaquale è riportata una scalagraduata di lettura espressain l/min.

4. Conclusa l’operazione di bilanciamento, rilasciare l’anello dell’otturatore del flussometro che, grazie ad una molla interna, si riporterà automaticamente in posizione di chiusura.

1

3

4

2

5

6

CALEFFI

1098765

CALEFFIDN 20

bar

111213

191613107

22

25

28

bar

Accoppiamento miscelatore-valvola

L’accoppiamento miscelatore-valvola adottato sui kit dicollegamento solare-caldaia Solarincal e Solarnocal permettela rotazione di 360° del miscelatore, per meglio adattarsi allepiù svariate esigenze impiantistiche.

Una specifica coibentazione a guscio preformata è fornita acompletamento del prodotto.

Schema applicativo kit Solarnocal

Schema idraulico

Kit di collegamento solare-caldaia

serie 264 SOLARNOCAL


Funzione

Un miscelatore termostatico antiscottatura, posto in ingresso alkit, controlla la temperatura dell’acqua in arrivo dall’accumulosolare.Il termostato con sonda posizionata sulla mandata dell’acquacalda proveniente dall’accumulo solare comanda la valvoladeviatrice, posta in uscita al kit. In funzione della temperaturaimpostata, la valvola devia l’acqua tra il circuito d’utenza equello della caldaia, senza integrazione termica.

Gamma prodotti

Cod. 264352 Kit di collegamento solare-caldaia Misura 3/4”

42

M D

CALDAIA

UTENZASOLARE

TSOLARE > 45°C

M D

CALDAIA

UTENZASOLARE

TSOLARE < 45°C

FREDDAFREDDA

MIX

INGRESSOFREDDA

UTENZAFREDDA

CALDAIANON

MODULANTE

Caratteristiche tecniche

MiscelatorePressione max esercizio: 10 barCampo di regolazione temperatura: 35÷55°CTemperatura max ingresso primario: 100°C

Valvola deviatricePressione max esercizio: 10 barCampo di temperatura d’esercizio: -5÷110°C

ServocomandoTipo a tre contattiAlimentazione: 230 V (ac)Assorbimento: 4 VAPortata contatti micro ausiliario: 0,8 ACampo di temperatura ambiente: 0÷55°CGrado di protezione: IP 44 (asta di comando in verticale)

IP 40 (asta di comando in orizzontale)Tempo di manovra: 40 s (rotazione di 90°)

Termostato con sondaAlimentazione: 230 V (ac)Campo di temperatura regolabile: 35÷50°CTaratura di fabbrica: 45°CGrado di protezione scatola: IP 65

Schema applicativo kit Solarincal

Schema idraulico

Funzione

Il termostato con sonda posizionata sulla mandata dell’acquacalda proveniente dall’accumulo solare comanda la valvoladeviatrice, posta in ingresso al kit. In funzione della temperaturaimpostata, la valvola devia l’acqua tra il circuito d’utenza equello della caldaia, con integrazione termica.Un miscelatore termostatico antiscottatura, posto all’uscita delkit, controlla e limita sempre la temperatura dell’acqua inviataall’utenza.

Gamma prodotti

Cod. 265352 Kit di collegamento solare-caldaia Misura 3/4”

serie 265 SOLARINCAL


43

MD

CALDAIA

SOLARE

TSOLARE > 45°C

MIX

FREDDAM

D

CALDAIA

SOLARE

TSOLARE < 45°C

MIX

FREDDA

FREDDAMIX

INGRESSOFREDDA

CALDAIAMODULANTE

• Indicatore portata a movimento magnetico• Messa in servizio semplificata senza strumenti di misura• Con coibentazione a guscio preformato• Disponibili in una gamma completa• Domanda di brevetto n. MI2007A000703

CALEFFI SOLUTIONS MADE IN ITALY

Serie 132 Valvole di bilanciamento con flussometro www.caleffi.it

Regolazione della portata

DIRETTA, PRECISA, VELOCE.

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