Scaldacqua elettrici: ad accumulo o a flusso continuo?

L’acqua calda, come il riscaldamento, è una di quelle “comodità” senza le quali la nozione stessa di casa confortevole è impensabile. Nei condomini in città è percepito come un must. Il protagonista di una famosa barzelletta poteva fare il bagno in un fiume in estate, e alla domanda “E in inverno??”Quanto è lungo l’inverno?!”. Un abitante della città si trova a disagio anche per alcune settimane d’estate, quando la fornitura centralizzata di acqua calda viene interrotta per la manutenzione dell’impianto. Ci sono diverse vie d’uscita. si può andare a casa di qualcuno e lavarsi allo stesso tempo o comprare un piccolo scaldabagno, e se si può, andare in campagna, nella casa di campagna. Tuttavia, anche in questo caso uno scaldabagno sarà sicuramente utile.

Chi risiede permanentemente in campagna deve risolvere il problema dell’acqua calda e del riscaldamento individualmente in ogni casa. A volte entrambi i compiti possono essere risolti installando una caldaia comune, ma ci sono casi in cui è più pratico “separare” i sistemi. Nelle città e nei villaggi più piccoli, esiste anche l’opzione del riscaldamento centralizzato e della fornitura individuale di acqua calda.

In breve, lo scaldacqua è un dispositivo utile per chiunque, dagli abitanti delle città ai proprietari di case.

Quasi tutti gli scaldacqua moderni funzionano a elettricità o a gas Altre opzioni, come le caldaie a legna o a carbone, possono essere classificate come esotiche.

SCALDABAGNI ELETTRICI

In termini di semplicità di progettazione, il riscaldamento elettrico è la soluzione più conveniente. E, come spesso accade, il più costoso di tutti. Tuttavia, i vantaggi dei sistemi di riscaldamento elettrico dell’acqua superano gli svantaggi e in molti casi è meglio utilizzarli. Il design compatto e il costo contenuto delle unità sono uno dei principali vantaggi. Possono essere di due tipi: a flusso e ad accumulo di acqua calda.

Scaldacqua elettrici istantanei. Il design di questi modelli è semplice: l’unità di riscaldamento uno o più elementi riscaldanti in un bulbo o in un involucro di fluoroplastica resistente al calore in cui sono installati elementi riscaldanti in filo non isolato , i dispositivi di controllo e di sicurezza. Si dividono nelle seguenti categorie: senza pressione e con pressione.

Nel primo caso, la valvola di intercettazione dell’acqua è installata all’ingresso dell’acqua fredda. Questi modelli sono utilizzati principalmente in un singolo punto di estrazione. Hanno una potenza relativamente bassa e spesso sono forniti con un soffione o un rubinetto.

In ambito domestico, tali modelli sono utilizzati in case estive o in momenti di interruzione programmata della fornitura di acqua calda centralizzata. In alternativa, sono adatti anche per la fornitura di acqua calda a singoli locali ad esempio lavabi e docce all’interno delle aziende, ad esempio quando l’installazione di una tubazione separata per l’acqua calda sanitaria non ha senso.

I modelli ad alta pressione sono progettati per essere collegati in modo permanente a una rete idrica pressurizzata. Di solito si tratta di riscaldatori più grandi, in grado di alimentare più punti di prelievo contemporaneamente o una corrente paragonabile a quella di un sistema di ACS centralizzato, ad esempio in città. In linea di principio, gli scaldacqua ad alta pressione possono essere utilizzati senza pressione, ma non viceversa: la loro capacità di pressione interna non è progettata per l’alta pressione.

Gli scaldacqua elettrici si dividono in dispositivi con controllo meccanico idraulico ed elettronico Il compito del sistema di controllo è quello di garantire che l’acqua si accenda e si spenga al momento giusto. Interruttori “meccanici” sugli elementi riscaldanti di solito tutti insieme , basati su un cambio di posizione della membrana azionato meccanicamente sul blocco contatti.

Controlli elettronici più complessi attivano gradualmente gli elementi riscaldanti in base alla portata, alla temperatura e alla pressione dell’acqua. Offrono un risparmio energetico e idrico e garantiscono una temperatura stabile dell’acqua in uscita. Tali modelli costano molto di più. Si tratta in genere di unità più grandi con più di un punto di estrazione.

Il pannello di controllo del riscaldatore può essere meccanico con un collegamento diretto a una centralina di controllo della potenza o del flusso o elettronico con pulsanti a sfioramento e un display . Ma qui è lo stesso: il “meccanico” è più economico, l'”elettronico” offre più opzioni

PRO E CONTRO DEL “RISCALDATORE DI FLUSSI”

I principali vantaggi degli scaldacqua a flusso sono le dimensioni ridotte e il peso ridotto, che rendono semplice l’installazione e il montaggio. Sono utili anche se il punto di estrazione dell’acqua viene utilizzato solo occasionalmente.

L’energia viene consumata solo quando l’acqua passa attraverso il riscaldatore. Praticamente tutto ciò che viene riscaldato, in una sola volta, viene speso il volume del liquido non spento nei tubi del riscaldatore a pressione è piccolo, le perdite termiche di ogni tipo sono anch’esse trascurabili .

La principale limitazione al loro utilizzo è legata all’energia elettrica che consumano. Tali modelli sono disponibili in capacità da 2,5 a 8-10 kW in connessione monofase e fino a 30 kW – in trifase, ma di solito è difficile ottenere una tale capacità nelle normali condizioni domestiche.

Il cablaggio elettrico della casa difficilmente può superare i 5-6 kW ancora meno nelle case più vecchie , e questo non è ovviamente sufficiente per riscaldare immediatamente una grande quantità di acqua.

Prima di sceglierne uno, quindi, è necessario verificare la potenza massima disponibile per le proprie condizioni. Questo aspetto è più facile da chiarire con il fornitore di energia elettrica. Probabilmente sarà necessario sostituire il cavo elettrico o posarne uno nuovo nel punto in cui è installato il riscaldatore.

Il secondo problema è solitamente legato alla stessa uscita, o più precisamente alla differenza di temperatura tra l’ingresso e l’uscita del riscaldatore. L’acqua fredda proveniente dalla rete idrica in inverno e in estate ha una temperatura diversa, con una differenza che può raggiungere i 10-15 °C. Ciò significa che un riscaldatore che funziona bene in estate può semplicemente “fallire” in inverno.

Molte aziende forniscono una capacità di acqua calda approssimativa in l/min nelle loro appendici, ma il valore At delta te è sia maiuscolo che minuscolo nei dati del riscaldatore deve essere preso in considerazione per consentire una selezione più precisa. e. Differenza di temperatura in ingresso e in uscita dichiarata. Questo valore è solitamente riportato nella documentazione del riscaldatore, ma può anche essere calcolato in base al consumo di energia e di acqua del riscaldatore.

Ad esempio, per riscaldare 100 litri d’acqua a 30 gradi in un’ora avremmo bisogno di uno scaldabagno con elemento riscaldante della potenza di poco più di 3,5 kW non teniamo conto della perdita di calore e assumiamo anche che la tensione della rete corrisponda a quella dichiarata . La dipendenza è quasi lineare, si può “giocare” con qualsiasi parametro.

Ad esempio, si ottengono circa 1,6 litri di acqua riscaldata da 5 °C a 33 °C al minuto condizioni invernali . In parole povere, non è molto, ma se abbiamo bisogno di un riscaldamento di 10 gradi ad esempio da 20 a 30 °C, come accade spesso in estate , sono già 5 l/min.

È chiaro che in estate si può fare la doccia con questo riscaldatore, ma difficilmente in inverno si deve cambiare qualcosa, probabilmente per aumentare la potenza. I piccoli riscaldatori elettrici fino a 6-8 kW sono quindi utilizzati principalmente in estate. I modelli a più alta potenza sono adatti anche al funzionamento per tutto il giorno e al funzionamento simultaneo su più prese.

RISCALDATORI ELETTRICI AD ACCUMULO

A differenza dei riscaldatori a flusso continuo, questi dispositivi sono in grado di fornire una quantità sufficientemente elevata di acqua calda per unità di tempo.

I modelli domestici non richiedono cablaggi speciali: sono perfettamente in grado di funzionare con la normale alimentazione di rete, solo alcuni di essi possono essere se lo si desidera collegati alla rete trifase, che consente di utilizzare una maggiore potenza e quindi di riscaldare rapidamente l’acqua. Tuttavia, gli apparecchi con queste opzioni sono più costosi.

Per collegare uno scaldacqua ad accumulo monofase, i requisiti sono minimi. Possono essere utilizzati anche su cavi relativamente “morbidi”. L’acqua nel serbatoio viene riscaldata per un certo periodo di tempo e consumata secondo le necessità.

La capacità del serbatoio degli scaldacqua ad accumulo va da 5 a 500 e oltre litri.

I serbatoi più comunemente utilizzati hanno una capacità compresa tra 30 e 200 litri. Un volume più piccolo non sarebbe sufficiente per un uso continuativo ma sarebbe sufficiente per un lavello da cucina, ad esempio ; uno più grande sarebbe troppo grande per un uso domestico.

La maggior parte dei modelli è progettata per il montaggio a parete; solo i riscaldatori “heavy duty” vengono montati a pavimento. I riscaldatori a parete si differenziano per la modalità di installazione: orizzontale o verticale, anche se alcuni modelli consentono entrambi i tipi di installazione.

Gli accumulatori di acqua calda, come le caldaie elettriche a pressione, possono essere non pressurizzati.e. I volumi più piccoli non sono sufficienti per un uso prolungato ma sono sufficienti, ad esempio, per il lavello della cucina e quelli più grandi sono troppo grandi per un uso domestico.

Nel caso di un riscaldatore non pressurizzato, l’acqua fredda che entra nel serbatoio sposta l’acqua calda che entra e viene scaricata attraverso il miscelatore in acciaio inox. Questi modelli sono adatti solo per un singolo punto di utilizzo e di solito hanno solo un piccolo volume di serbatoio. I più diffusi scaldacqua di tipo chiuso sono adatti anche per la distribuzione di acqua calda sanitaria in diverse località.

DI COSA SONO FATTI I SERBATOI?

Il rivestimento in acciaio smaltato o in argilla vetrificata protegge il recipiente in acciaio dalla corrosione. Poiché i serbatoi sono sottoposti a carichi termici elevati, lo smalto deve essere sufficientemente flessibile e avere un coefficiente di espansione termica simile idealmente uguale a quello del materiale del serbatoio, per evitare fessurazioni.

I produttori possono utilizzare diverse formulazioni di smaltatura e applicarle con metodi diversi. Un po’ meno spesso i serbatoi sono realizzati in acciaio inossidabile, a volte anche con un ulteriore rivestimento protettivo. Ancora più raramente, negli scaldacqua di piccolo volume, vengono utilizzati rame o plastica.

Va da sé che il materiale del serbatoio deve essere chimicamente inerte per non “rovinare l’acqua”. Sia il rivestimento smaltato che l’acciaio inox “alimentare” soddisfano questi requisiti, ma ci sono delle sfumature.

Gli apparecchi con serbatoi smaltati possono presentare nel tempo fori e difetti nel rivestimento smaltato. Nonostante ciò, il riscaldatore ha ancora una lunga durata. Tuttavia, l’anodo di sicurezza al magnesio, presente in ogni scaldacqua smaltato, che neutralizza il processo di corrosione ossidazione applicando una corrente contraria, deve essere controllato e sostituito per tempo.

Il conseguente eccesso di elettroni tensione catodica nel punto danneggiato sposta la differenza di potenziale tra anodo e catodo serbatoio e provoca la corrosione. L’anodo – che scarica gli elettroni – è collegato al serbatoio interno in acciaio. Una corrente scorre dall’anodo alle possibili aree difettose Questa corrente anodica, derivante dalla distruzione del materiale più attivo Mg , impedisce la corrosione nell’area difettosa.

nell’acciaio inossidabile, le perdite si verificano solitamente in corrispondenza delle giunzioni saldate. Durante la saldatura, la composizione dell’acciaio inossidabile in corrispondenza delle saldature cambia e la resistenza alla corrosione diminuisce. E non è possibile valutare visivamente le condizioni del serbatoio in acciaio inox.

È impossibile verificare la qualità dell’acciaio antiruggine utilizzato nel serbatoio senza un’analisi speciale. Nei modelli economici l’economia può andare a scapito dell’economicità del materiale, della violazione e della semplificazione delle tecnologie di saldatura. Il serbatoio non è comunque “visibile”, quindi il produttore senza scrupoli è pronto a risparmiare su questo aspetto.

Inoltre, la qualità dell’acciaio inossidabile determina la durata dell’intero riscaldatore: ripararlo in caso di perdite è inutile. Molti dei principali produttori offrono una garanzia di 5-10 anni sul serbatoio gli altri componenti del riscaldatore hanno una garanzia più breve .

Gli elementi riscaldanti sono generalmente costituiti da resistenze di varia forma, talvolta inserite in uno speciale bulbo smaltato per ridurre il contenuto di zolfo nell’acqua. Il numero normale è uno o due.

Per il funzionamento normale economico si accende un elemento di riscaldamento; se è necessario un riscaldamento accelerato, si accende anche un secondo elemento. Se si utilizzano due potenze diverse, è possibile avere tre stadi di riscaldamento.

Anche il suddetto anodo è posizionato all’interno del serbatoio. Per evitare che la corrente anodica fluisca nel serbatoio, come l’elemento riscaldante e lo scambiatore di calore, questi devono essere dotati di isolanti.

Inoltre, per evitare che l’anodo venga sprecato, viene utilizzata una soluzione tecnica che bilancia questa protezione: la resistenza di compensazione. Questa resistenza bilancia i potenziali e consente all’anodo di magnesio di proteggere solo l’interno del serbatoio

L’anodo deve essere sostituito di tanto in tanto. La frequenza dipende dalle dimensioni peso dell’anodo, dalla durezza dell’acqua e dall’intensità di utilizzo. Si raccomanda di controllare le condizioni e le pareti del serbatoio in acciaio inox una volta all’anno. L'”anodo attivo”, che richiede un’alimentazione ma non viene consumato, è utilizzato per i modelli domestici, ma raramente.

Gli elementi riscaldanti, l’anodo e il termostato sono montati su una flangia comune fissata sul lato inferiore del serbatoio nella configurazione verticale . Il tubo di erogazione è corto. Il recipiente accoglie l’acqua riscaldata dall’alto. Nella versione orizzontale il tubo di aspirazione è piegato in modo tale che la sua estremità si trovi nella parte superiore del serbatoio. Se sono consentite entrambe le versioni di installazione, l’estremità del tubo deve essere posizionata nell'”angolo”.

I riscaldatori a piastra sono dotati di due serbatoi collegati da diversi tubi di troppopieno orizzontali. L’acqua viene pompata dal fondo del primo serbatoio e prelevata dal secondo serbatoio sovrastante.

Con portate elevate rispetto al volume del serbatoio, l’acqua fredda in entrata si mescola in modo più uniforme con l’acqua calda rimanente.

Tra il serbatoio interno e l’involucro è presente uno strato di isolamento termico – schiuma di poliuretano – che riempie l’intero spazio libero tra il serbatoio interno e l’involucro esterno dello scaldacqua.

In linea di principio, uno strato di pochi centimetri di spessore è sufficiente per mantenere il calore a lungo.

L’involucro del riscaldatore è solitamente in acciaio verniciato a polvere. A volte, “per bellezza”, l’involucro è realizzato in acciaio inossidabile. La sezione trasversale dell’alloggiamento può essere quadrata, rettangolare o circolare

COSA C’È ALL’INTERNO?

Ogni scaldacqua comprende un termostato, un sensore di surriscaldamento limitatore del termostato e un componente esterno molto importante: un gruppo di sicurezza, talvolta un termometro analogico aggiuntivo il cui scopo è più estetico che pratico e naturalmente il pannello di controllo. Nei modelli semplici, il pannello è dotato di un pulsante di accensione e di un regolatore di temperatura, che sono sufficienti anche per il lavoro. I modelli più sofisticati sono dotati di un pannello di controllo touch-screen con display LCD o LED che consente di monitorare tutte le modalità di funzionamento. Eccone solo alcuni:

– Impostazione della temperatura desiderata. Alcuni modelli hanno una precisione di 1°C;

– riscaldamento rapido alla massima potenza con la semplice pressione di un pulsante;

– Il programma di riscaldamento può essere impostato tramite timer, giorno o notte;

– Riduzione della temperatura dell’acqua in caso di lunghi periodi di inutilizzo per risparmiare energia e risorse;

– riscaldamento periodico ad alta temperatura a scopo di disinfezione;

– Modalità di limitazione della temperatura nell’intervallo 40-60°C

°Nord

– Modalità di blocco dei bambini

Sono disponibili diverse altre modalità da un produttore all’altro. Alcuni riscaldatori sono in grado di funzionare con dispositivi di controllo remoto o addirittura a distanza. Ciascuna di queste funzioni può aumentare, direttamente o indirettamente, il comfort di funzionamento e, nella maggior parte dei casi, ridurre il consumo energetico questo non vale, ovviamente, per la modalità di riscaldamento massimo istantaneo . Attualmente, l'”evoluzione” degli scaldacqua va principalmente in questa direzione: non sono state inventate soluzioni tecniche fondamentalmente nuove e competitive per la “parte meccanica”, ma il potenziale per l’elettronica è piuttosto elevato.

QUINDI: IL FLUSSO PASSANTE O IL SERBATOIO DI STOCCAGGIO?

Ricordiamo che entrambi i tipi di riscaldatori utilizzano la stessa quantità di elettricità per riscaldare la stessa quantità di acqua. Solo un riscaldatore a flusso avrà bisogno di molta acqua calda, mentre un riscaldatore ad accumulo ne avrà bisogno gradualmente. “Gli svantaggi dei riscaldatori ad accumulo sono il prezzo più elevato, il peso maggiore, l’impossibilità di ottenere rapidamente acqua calda bisogna aspettare che si riscaldi .

Le perdite di calore sul riscaldatore ad accumulo saranno più elevate, se l’uso non frequente deve anche essere riconciliato con il fatto che l’acqua riscaldata si raffredda senza meta nel serbatoio. Una piccola avvertenza: se si utilizza un contatore multitariffa, lo scaldacqua ad accumulo con timer incorporato può essere impostato per riscaldare l’acqua di notte, riducendo notevolmente il costo del riscaldamento.

Questa è in realtà la principale differenza operativa: per un uso occasionale, il modello a flusso continuo è più pratico se il cablaggio lo consente . Più conveniente e meno costoso per i residenti permanenti. La capacità e il volume del serbatoio devono essere scelti in base alle proprie esigenze.