Assistenza tecnica, riempimento e guasti comuni dei sistemi solari

Il sistema solare per il riscaldamento dell'acqua appartiene agli impianti che, dopo un'installazione corretta, si accontentano in genere di poca attenzione - i collettori sul tetto non hanno parti mobili che si usurino velocemente, e il principio stesso (il sole riscalda il fluido, che cede il calore nell'accumulatore) è semplice e affidabile. Nonostante questo, si tratta di un circuito chiuso a pressione con una pompa, elettronica di controllo, valvole e decine di metri di tubazioni esposte a estremi sbalzi termici - dal gelo in inverno alle alte temperature del fluido stagnante in estate, quando l'accumulatore è pieno e il collettore non ha "dove scaricarsi". Sono proprio in questi punti che si verificano più frequentemente i guasti.

Questo articolo è una guida pratica per la manutenzione, il riempimento e la risoluzione dei guasti del sistema solare per il riscaldamento dell'acqua - dalla verifica periodica, al riempimento e all'areazione del circuito, fino ai sintomi tipici che vi permetteranno di riconoscere che qualcosa non va, anche prima che si manifesti sul conto energia o sulla temperatura dell'acqua al rubinetto. Spiegheremo cosa potete controllare voi stessi e quando ha senso chiamare un tecnico dell'assistenza tecnica.

Ricordiamo inoltre che il sistema solare è nella stragrande maggioranza delle case slovacche un fonte secondaria di calore - copre in massima parte il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria nei mesi estivi, mentre la fonte principale (caldaia o pompa di calore) si occupa del riscaldamento supplementare nei periodi intermedi e in inverno. Proprio per questo, i guasti minori del sistema solare si manifestano a volte in ritardo - finché c'è abbastanza sole e il sistema funziona almeno in parte, un guasto di un componente non si nota necessariamente. Per questo motivo, è importante effettuare controlli regolari anche quando "non succede niente" all'esterno.

Come è costruito il sistema solare e perché ciò ha influenza sulla manutenzione

Il fluido solare trasferisce il calore dal collettore al serbatoio tramite la pompa circolatrice.

Affinché le prossime sezioni abbiano senso, richiamiamo brevemente i componenti principali di un sistema solare per acqua calda. I collettori solari sul tetto riscaldano un fluido termovettore - una miscela di acqua e di una sostanza antigel, che grazie all'aggiunta non gela nemmeno alle basse temperature invernali. Questo fluido circola in un circuito chiuso verso un serbatoio solare con uno scambiatore, dove cede il calore all'acqua sanitaria, e torna nuovamente al collettore. La circolazione è garantita da un'unità pompa, che la centralina attiva in base alla differenza di temperatura tra collettore e serbatoio. Il sistema integra, senza sostituire, la fonte principale di calore - nella pratica, ciò significa che anche se un componente smette di funzionare, la casa non rimane senza acqua calda, perché la caldaia o la pompa di calore riscalda il resto.

Da un punto di vista dell'assistenza tecnica, questa struttura ha una proprietà importante - si tratta di una catena di diversi componenti (collettore, tubazioni, unità pompa, centralina, serbatoio, vaso di espansione), e un guasto in uno qualsiasi di essi si manifesta all'esterno nello stesso modo - con un riscaldamento insufficiente dell'acqua. Per questo motivo, è utile conoscere almeno i sintomi fondamentali per ogni componente, in modo da poter restringere il problema prima che arrivi il tecnico.

Riempimento e areazione del circuito solare

Il circuito solare è un sistema chiuso a pressione con il proprio vaso di espansione (espansimetro), che compensa la dilatazione termica del fluido termovettore alle alte temperature - quando il fluido si riscalda molto in estate nel collettore, ha bisogno di uno spazio dove "espandersi", altrimenti la pressione nel circuito aumenterebbe pericolosamente. Viene riempito e areato con una pompa manuale o elettrica attraverso valvole di riempimento e svuotamento, in modo simile al circuito di riscaldamento tradizionale in casa.

Proprio qui si trova la causa più frequente per cui il sistema solare smette di riscaldare efficacemente l'acqua, pur sembrando all'esterno in ordine - l'aria intrappolata nelle tubazioni o nel collettore. Una bolla d'aria ostacola il flusso fluido del liquido, la pompa funziona, ma il calore non si trasferisce come dovrebbe. Si manifesta tipicamente con un riscaldamento irregolare (in una giornata soleggiata l'acqua è solo tiepida), un funzionamento rumoroso della pompa (bollori, gorgoglii nelle tubazioni) o con oscillazioni di pressione sul manometro dell'unità pompa. La soluzione è l'areazione del circuito e, se necessario, il riempimento del fluido alla pressione corretta - per questo serve la pompa di riempimento connessa alle valvole di riempimento dell'unità pompa.

L'areazione e il riempimento del fluido non sono operazioni da fare in un solo tentativo - l'aria si libera gradualmente da tubazioni ramificate, quindi ha senso controllare nuovamente la pressione e il funzionamento del sistema dopo alcuni giorni. Se la pressione nel circuito si perde ripetutamente (è necessario aggiungere fluido più spesso di quanto non accada in un periodo più lungo), quasi sempre ciò indica una perdita da qualche parte nel sistema, non un normale consumo operativo - in questo caso è necessario cercare la perdita, non solo aggiungere continuamente fluido.

Centralina e pompa circolatrice - guasti più frequenti

La centralina solare confronta la temperatura del collettore e del serbatoio tramite sensori - quando il collettore è più caldo del serbatoio di una differenza prestabilita, attiva la pompa circolatrice del gruppo solare. Si tratta quindi del "cervello" dell'intero sistema, e gran parte dei "guasti misteriosi" del riscaldamento solare si possono ricondurre proprio qui - o alla centralina stessa, o ai suoi sensori e alle loro connessioni.

Sintomi tipici di guasti alla centralina o ai sensori:

• La pompa non funziona affatto, pur essendo soleggiato e il collettore chiaramente caldo al tatto (nella stanza tecnica, non sul tetto) - il problema potrebbe essere nel sensore del collettore, nei cavi, o direttamente nella centralina.
• La pompa funziona ininterrottamente, anche quando non c'è sole o il serbatoio è già completamente riscaldato - in genere un errore o un danno nella differenza di temperatura tra i sensori, o un'impostazione errata del differenziale di attivazione sulla centralina.
• Lo schermo della centralina non mostra le temperature, o mostra valori chiaramente assurdi (ad esempio temperature estremamente alte o negative, fuori dal range reale) - sintomo tipico di un sensore staccato o danneggiato.
• La pompa si attiva e si spegne in brevissimi intervalli (così detto "ciclo continuo") - spesso legato all'aria nel circuito, o a un differenziale di attivazione troppo sensibile impostato sulla centralina.

Più semplice è partire dal più semplice - verificare se l'unità è alimentata, se i connettori dei sensori sono ben inseriti e non sono arrugginiti, e solo successivamente considerare la sostituzione del sensore o dell'unità. Dal momento che le unità di controllo e le pompe di circolazione sono componenti relativamente accessibili, in un sistema datato spesso conviene sostituire direttamente l'unità con una nuova, piuttosto che cercare a lungo un guasto minore nell'elettronica di decenni.

La pompa stessa all'interno dell'unità pompa è un componente meccanico, e quindi con il passare degli anni può manifestare usura - funzionamento rumoroso, vibrazioni, o addirittura arresto completo nonostante un comando corretto da parte dell'unità di controllo. Dal momento che l'unità pompa include la pompa, le valvole di chiusura, i termometri, i manometri e la valvola di sicurezza in un unico blocco compatto, l'assistenza e l'eventuale sostituzione sono più semplici - non è necessario smontare l'intero circuito pezzo per pezzo, basta staccare e sostituire l'intero blocco.

Fuga del fluido termovettore, tubazioni danneggiate e isolamento

Il collegamento tra il collettore e la stanza tecnica può seguire tubazioni in rame o in acciaio inox tradizionali, oppure tubazioni flessibili pre-isolate 2 in 1, dove l'andata e il ritorno sono insieme con l'isolamento in un unico involucro flessibile. Entrambi i tipi di soluzione presentano guasti tipici che si manifestano esternamente in modo simile - una riduzione della pressione nel circuito, macchie di umidità intorno alle giunzioni, o addirittura infiltrazioni (in caso di passaggio del tubo attraverso il tetto o la facciata).

I luoghi più comuni di perdita del fluido termovettore:

• Giunzioni filettate o lisate, soprattutto dove il tubo passa attraverso la struttura del tetto o un camino - l'espansione e la contrazione ripetute per il calore nel tempo possono allentare anche un collegamento inizialmente correttamente serrato.
• Il tubo corrugato in acciaio inox, dove è sottoposto ripetutamente a flessione (ad esempio immediatamente all'ingresso nel collettore) - il tubo corrugato in acciaio inox è resistente alle alte temperature del fluido solare, ma un piegamento ripetuto su un angolo acuto può causare nel tempo una microfessura.
• La valvola di sicurezza dell'unità pompa, che in caso di pressione eccessiva (ad esempio in caso di guasto dell'espansore) inizia a perdere lentamente fluido - si manifesta come una riduzione lenta e ripetuta della pressione senza macchia visibile di umidità sul tubo.
• Isolamento danneggiato del tubo sul tetto o in uno spazio non riscaldato - da solo non causa perdite, ma aumenta le perdite di calore e in caso di condizioni estreme di freddo può contribuire al congelamento di una parte del circuito insufficientemente protetta.

Qualora si sospetti una perdita, il primo passo è un'ispezione visiva di tutti i giunti accessibili e dell'unità pompa stessa (manometro, valvola di sicurezza) - una macchia umida, una traccia asciutta di fluido evaporato o una riduzione della pressione sul manometro sono indicatori affidabili. Il collettore e il collegamento sul tetto un utente comune li controlla solo visivamente da terra o da una finestra, non effettuando un accesso diretto sul tetto - in questo caso si tratta di un intervento da parte di un tecnico di assistenza con l'equipaggiamento necessario.

Qualora durante l'assistenza si debba sostituire l'intero tratto del collegamento (ad esempio in caso di ristrutturazione del tetto o di spostamento della stanza tecnica), conviene valutare anche il tubo flessibile pre-isolato 2 in 1 al posto del tubo tradizionale - essendo l'andata e il ritorno insieme con l'isolamento in un unico involucro flessibile, riduce il tempo di installazione, poiché non è necessario isolare in seguito sul tetto né nel camino. Questo è un vantaggio soprattutto in interventi di assistenza dove si prevede un tempo limitato (ad esempio tra due tempeste o nel fine settimana).

Per saperne di più su entrambe le soluzioni di collegamento, incluso quando conviene utilizzarne una piuttosto che l'altra, si veda l'articolo Tubazioni solari e tubi corrugati in acciaio inox - come funzionano.

Controllo del fissaggio dei collettori e danni meccanici

I collettori vengono fissati con una struttura di montaggio specializzata in base al tipo di tetto - tetto inclinato con vari tipi di copertura (tegole, lamiera, onduline), tetto piano con inclinazione regolabile (di norma almeno 15° per il lavaggio automatico con la pioggia) o parete o suolo. Questa struttura deve corrispondere esattamente alle dimensioni del tipo specifico di collettore - ed è proprio per questo che durante l'assistenza è importante sapere che tipo di collettore e che tipo di struttura di montaggio ha il sistema, ancor prima di ordinare un ricambio.

Durante l'ispezione di manutenzione dopo una tempesta, tenga conto del tipo di collettore in uso.

Dal punto di vista del danneggiamento meccanico, la differenza tra i tipi di collettori è significativa. I collettori piani hanno una superficie assorbente ricoperta da vetro temperato in un telaio isolato - sono meccanicamente più resistenti, ad esempio rispetto al grandinata, e nella maggior parte dei casi sono sufficienti per il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria nelle nostre condizioni climatiche. I collettori a vuoto (a tubi) hanno un rendimento più elevato soprattutto a basse temperature esterne e a bassa intensità di irraggiamento solare, ma sono più costosi e fragili - i singoli tubi di vetro sono più sensibili agli urti meccanici. Dopo una tempesta o una grandinata, è quindi utile controllare visivamente il collettore (fessure, vetro/tubi opalescenti o danneggiati) e contemporaneamente anche lo stato e il serraggio della struttura di montaggio stessa.

Una struttura di montaggio allentata o arrugginita potrebbe non manifestarsi immediatamente - il collettore potrebbe resistere a lungo in una posizione leggermente spostata, finché in caso di vento forte o di ulteriori cicli di congelamento e scongelamento la situazione non peggiori. Si consiglia quindi di controllare, in ogni ispezione di manutenzione più estesa (ad esempio dopo il periodo invernale o dopo una tempesta significativa), anche gli elementi di fissaggio visibili, non solo il collettore e le tubazioni.

Confronto dei prezzi orientativi dei ricambi menzionati nell'articolo.

Per un'ampia panoramica delle opzioni di fissaggio in base al tipo di tetto, si rimanda all'articolo Fissaggio dei collettori - tetto inclinato, tetto piano, facciata. Nella scelta della struttura di sostituzione è fondamentale conoscere con precisione il tipo e le dimensioni del collettore originale, poiché la struttura è prodotta su misura per un modello specifico.

Accumulatore solare - manutenzione dello scambiatore e problemi frequenti

L'accumulatore solare ha rispetto a un normale scaldabagno elettrico almeno uno scambiatore di calore connesso al circuito solare, spesso anche un secondo scambiatore per il riscaldamento tramite caldaia. L'acqua viene riscaldata in modo indiretto - il fluido solare circola separatamente in un circuito chiuso e non entra in contatto diretto con l'acqua sanitaria. Proprio questa costruzione con più scambiatori ha una proprietà importante dal punto di vista dell'assistenza - se l'accumulatore non riscalda abbastanza, il problema potrebbe non riguardare affatto la parte solare, ma ad esempio il fatto che sia attivo solo uno degli scambiatori.

Sintomi tipici di problemi direttamente sull'accumulatore:

• L'acqua si riscalda più lentamente del solito, anche quando c'è sole e la pompa funziona chiaramente - possibile segnale di incrostazioni sul lato dello scambiatore, che riducono il trasferimento di calore dal fluido all'acqua.
• L'accumulatore è caldo in modo irregolare - caldo in alto, freddo in basso - potrebbe essere legato alla posizione dello scambiatore solare o a una circolazione insufficiente.
• Rumore aumentato durante il riscaldamento (crepitio, bollore direttamente nell'accumulatore) - spesso legato a incrostazioni, come nei normali scaldabagni elettrici.

Dato che lo scambiatore fa parte dell'accumulatore e non è normalmente accessibile per un facile lavaggio domestico, il controllo e l'eventuale rimozione delle incrostazioni rientrano tra i compiti dell'assistenza tecnica. Nella scelta o sostituzione dell'accumulatore si consiglia di leggere anche l'articolo separato Quale accumulatore solare Le serve, dove si spiega come i diversi tipi di accumulatori si differenziano in base al numero degli scambiatori e al modo di collegamento alla fonte principale di calore.

Con quale frequenza effettuare la manutenzione del sistema solare e cosa controllare autonomamente

Controlli semplici si possono effettuare autonomamente, interventi sul tetto o smontaggio dell'accumulatore spettano al tecnico.

Il sistema solare non richiede manutenzione così frequentemente come ad esempio una caldaia a gas, ma un controllo visivo e funzionale regolare è utile - meglio farlo in primavera (prima della stagione estiva, quando il riscaldamento solare copre la maggior parte del consumo di acqua calda) e in autunno (prima dell'arrivo del gelo). Tra gli interventi che la maggior parte dei proprietari può effettuare autonomamente senza attrezzi speciali, ci sono:

• Controllo della pressione nel circuito solare tramite il manometro dell'unità pompa e confronto con il valore dell'ultima ispezione - una diminuzione evidente indica una perdita.
• Controllo visivo dei giunti accessibili del tubo, dell'unità pompa e della sua valvola di sicurezza - ricerca di umidità o tracce di liquido asciutto.
• Controllo del display dell'unità di controllo - se mostra le temperature reali sul collettore e nel bollitore per acqua calda sanitaria e se la pompa funziona logicamente (gira quando c'è sole e il bollitore non è ancora riscaldato completamente, non gira quando non c'è sole).
• Controllo visivo del collettore da terra o da una finestra del tetto - crepe, vetro opalescente, fissaggio visibilmente allentato o arrugginito.

Gli interventi che richiedono l'intervento di un tecnico di assistenza tecnica sono soprattutto l'aggiunta e lo svuotamento d'aria del fluido solare attraverso le valvole di riempimento (richiede una pompa di riempimento e la conoscenza della procedura corretta), qualsiasi intervento diretto sul tetto (controllo del collettore da vicino, il fissaggio o l'installazione), la sostituzione dei sensori o dell'unità di controllo, e il controllo/pulizia dello scambiatore nel bollitore solare.

Quando chiamare un tecnico di assistenza tecnica e quando risolvere da soli

Una regola semplice da ricordare - se il problema riguarda esclusivamente ciò che è visibile e accessibile nella stanza tecnica (ad esempio il manometro, il display dell'unità di controllo, i giunti visibili sull'unità pompa), si può in genere controllare e diagnosticare autonomamente. Non appena è richiesto un intervento sul tetto, un prelievo e un riempimento diretto del fluido, o lo smontaggio del bollitore, si tratta già di un lavoro per un tecnico di assistenza tecnica - sia per motivi di sicurezza (lavori in altezza, fluido caldo sotto pressione), sia perché un intervento eseguito male (ad esempio un circuito male svuotato d'aria o un giunto male serrato) può causare danni maggiori di quelli dell'anomalia originale.

Per ordinare l'assistenza tecnica è utile preparare in anticipo il maggior numero di informazioni - tipo e età approssimativa del sistema, tipo di collettore (piano o a vuoto), valori misurati sul manometro e sul display dell'unità di controllo, e una descrizione precisa di come si manifesta il problema (ad esempio "l'acqua è solo tiepida anche nei giorni soleggiati" o "si sente la pompa funzionare ininterrottamente"). Ridurrà il tempo di diagnostica e il tecnico potrà eventualmente preparare in anticipo i ricambi necessari.

Esempi reali dalla pratica

Casa familiare con collettori piani su tetto inclinato, sistema vecchio circa dieci anni. Il proprietario si è accorto che anche durante i giorni estivi soleggiati l'acqua in bagno era solo tiepida, mentre in precedenza nello stesso periodo era chiaramente più calda. Durante l'ispezione nella stanza tecnica ha notato che la pressione sul manometro dell'unità pompa era sensibilmente più bassa di quanto ricordasse negli anni precedenti, e che la pompa emetteva durante il funzionamento un suono sordo e gorgogliante che non aveva mai sentito prima. Dopo l'intervento dell'assistenza tecnica si è confermato che nel circuito c'era aria e che in parallelo era calata leggermente la quantità del fluido termico - la causa era un giunto leggermente perdente al passaggio del tubo attraverso il tetto, che si era allentato nel corso degli anni a causa del ripetuto stress termico. Il giunto è stato serrato, il circuito rifornito e svuotato d'aria attraverso le valvole di riempimento dell'unità pompa, e il sistema è tornato al rendimento originale.

Appartamento in palazzina con sistema solare comune (a blocchi) per più appartamenti, collettori a vuoto su tetto piano della palazzina. L'amministratore ha notato che il riscaldamento dell'acqua calda era irregolare - in alcuni giorni era chiaramente peggiore che in altri, anche se le condizioni meteorologiche non cambiavano in modo evidente. Dopo l'ispezione dell'unità di controllo si è rilevato che il display mostrava occasionalmente una temperatura molto alta su uno dei sensori, il che ha portato l'unità a valutare in modo errato la differenza di temperatura tra il collettore e il bollitore e a far partire e spegnere la pompa in modo irregolare (ciclo continuo). La causa era un'estremità del cavo del sensore arrugginita sul collettore, esposta all'umidità al passaggio attraverso la struttura del tetto. Dopo la sostituzione del tratto danneggiato del cavo e il controllo della funzionalità del sensore, l'unità di controllo ha ripreso a comportarsi in modo prevedibile e il riscaldamento si è uniformato.

Domande frequenti sull'assistenza tecnica, il riempimento e i guasti dei sistemi solari

Come riconosco che nel circuito solare manca il fluido o c'è aria?
Un segno tipico è una pressione oscillante o inferiore sul manometro dell'unità pompa, un rumore gorgogliante o sordo durante il funzionamento della pompa, e un riscaldamento irregolare o meno efficace dell'acqua anche nei giorni soleggiati. In questo caso è necessario rifornire e svuotare d'aria il circuito attraverso le valvole di riempimento.

Può riempire e svuotare d'aria il circuito solare da solo?
Si tratta di un sistema chiuso a pressione e l'intervento richiede una pompa di riempimento (manuale o elettrica) e la conoscenza della procedura corretta attraverso le valvole di riempimento dell'unità pompa. Se non ha esperienza con interventi simili, le raccomandiamo di affidarlo a un tecnico di assistenza tecnica - un rifornimento eseguito male può causare ulteriori problemi.

Perché la pompa si avvia e si spegne subito (cicla)?
Di norma si tratta o di aria nel circuito (è necessario svuotarla), o di una differenza di accensione troppo sensibile sull'unità di controllo, che confronta la temperatura del collettore e del bollitore. Si deve verificare entrambi.

Che significa che la pompa funziona ininterrottamente anche quando non c'è sole?
Di norma si tratta di un guasto del sensore o del suo cavo, o di una valutazione errata della differenza di temperatura da parte dell'unità di controllo. La soluzione è controllare, eventualmente sostituire il sensore o l'unità stessa.

Qual è la differenza tra collettori piani e a vuoto in termini di manutenzione e resistenza?
I collettori piani hanno una superficie assorbente coperta da vetro temperato in un telaio isolato, sono meccanicamente più resistenti ad esempio rispetto al grandine e in genere sono sufficienti per il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria nelle nostre condizioni. I collettori a vuoto hanno un rendimento più elevato a basse temperature e con irraggiamento ridotto, ma sono più costosi e fragili - le singole tubature sono più sensibili ai danni meccanici.

Con che frequenza si dovrebbe controllare il sistema solare?
Si raccomanda almeno due volte l'anno - a primavera prima della stagione estiva e a autunno prima dell'arrivo del freddo - controllare la pressione nel circuito, i giunti visibili, il display dell'unità di controllo e lo stato del collettore almeno visivamente da terra.

Perché il bollitore riscalda l'acqua più lentamente del solito, pur funzionando la pompa?
La causa possono essere depositi sul lato dello scambiatore termico nel bollitore solare, che peggiorano il trasferimento di calore dal fluido all'acqua. Il controllo e l'eventuale pulizia dello scambiatore rientrano tra gli interventi da affidare a un tecnico di assistenza tecnica.

È possibile sostituire facilmente un tratto danneggiato del tubo o del tubo corrugato?
Sì, un tratto danneggiato del tubo in acciaio inox (corrugato) o del tubo tradizionale può essere sostituito con uno nuovo senza dover modificare l'intera rete. In un intervento di manutenzione più esteso, ad esempio in caso di ricostruzione del tetto, a volte conviene passare direttamente a un tubo flessibile preisolato 2in1, che riduce il tempo di installazione.

Come posso verificare se il problema è nell'unità di controllo o direttamente nella pompa?
Se il display dell'unità di controllo mostra temperature logiche e dà all'unità l'ordine di funzionamento, ma la pompa non parte comunque (o funziona in modo insolitamente rumoroso o con un flusso ridotto), il problema è probabilmente nella pompa stessa. Se invece le temperature sul display appaiono irrealistiche o la pompa funziona anche quando non dovrebbe, il problema è probabilmente nell'unità o nei sensori.

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