Circolatori vs. pompe per il trasferimento dell'acqua: differenze, vantaggi e quando utilizzarli
Circolatori vs. pompe di circolazione: differenze, vantaggi e quando utilizzarne una o l'altra
Quando un cliente arriva dicendo che "ha bisogno di una pompa per il riscaldamento" o "vuole pompare l'acqua da un pozzo", a prima vista sembra una richiesta semplice. In pratica, però, dietro c'è una differenza tecnica fondamentale che decide se il sistema funzionerà in modo affidabile per anni, oppure inizierà a creare problemi già dopo la prima stagione. I circolatori e le pompe di circolazione (trasportatrici) sono infatti dispositivi costruttivamente, funzionalmente e applicativamente completamente diversi – nonostante entrambi abbiano un rotore e muovano un liquido.
In questo articolo analizzeremo in dettaglio in cosa si differenziano queste due categorie, quali sono i loro principi fisici, dove ciascun tipo ha la sua giustificazione e – cosa più importante in pratica – come si capisce di aver scelto il tipo sbagliato. Se non ha ancora letto la nostra guida Come scegliere la pompa giusta per il riscaldamento o l'acqua: passo dopo passo, le consigliamo di iniziare da lì; questo articolo ne riprende il discorso e va più a fondo sui tipi specifici.
Principio base: cosa fanno davvero i due dispositivi
All'inizio è necessario distinguere due compiti fisici che una pompa può svolgere:
- Circolazione: il liquido si muove in un circuito chiuso, non fuoriesce né si aggiunge grandi quantità di volume, il compito della pompa è superare solo l'attrito (resistenze idrauliche) delle tubazioni e degli apparecchi nel circuito. La pressione statica nel sistema è determinata dall'altezza della colonna d'acqua e dal vaso di espansione, non dalla pompa.
- Trasporto (pompaggio): il liquido si sposta fisicamente da un luogo a un altro – da un pozzo a un serbatoio, da una cisterna a un punto di consumo, da un punto basso a uno più alto. Qui la pompa deve davvero superare la gravità (quota geodetica), la propria resistenza delle tubazioni e a volte anche il sottovuoto all'aspirazione.
Questa distinzione è fondamentale. Il circolatore è progettato per il primo compito; la pompa di circolazione (in diverse configurazioni) per il secondo. Se le si mescola, il risultato non sarà catastrofico immediatamente, ma il sistema funzionerà in modo inefficiente, la pompa si logorerà prematuramente e il consumo energetico sarà più alto del necessario.
Circolatori: costruzione e principio
Il circolatore (inglese circulation pump, tedesco Umwälzpumpe) è sostanzialmente una pompa centrifuga a bassa pressione con rotore bagnato. Cosa significa in pratica? Il motore della pompa è direttamente immerso nel liquido trasportato – i cuscinetti sono lubrificati e raffreddati direttamente dall'acqua, l'isolamento è minimo (nessun sigillo meccanico sull'asse). Questo ha delle conseguenze:
- Funzionamento estremamente silenzioso (tipicamente 20–40 dB(A) a basse velocità)
- Praticamente manutenzione zero in presenza di un mezzo pulito
- Non adatto a lunghi periodi di inattività (i cuscinetti possono "incollarsi")
- Non adatto a mezzi con particelle abrasive
La parte idraulica del circolatore è progettata per piccole altezze di sollevamento (0,5–8 m di colonna d'acqua) e relativamente elevati portata. La caratteristica operativa (curva Q-H) è piatta – la pompa riesce a gestire diversi portata con una minima variazione di pressione. Questo è esattamente ciò che serve a un circuito di riscaldamento: le valvole termostatiche sui radiatori si aprono e si chiudono, il portata varia, ma la pompa deve mantenere una pressione stabile nel sistema.
I circolatori moderni sono quasi esclusivamente ECM (electronically commutated motor) – cioè con controllo elettronico della velocità e adattamento automatico della potenza in base alla richiesta istantanea. Questo tipo di pompa consuma 5–45 W (a seconda delle dimensioni) in piena potenza, ma molto meno in regime regolato. Le vecchie pompe a una velocità consumavano 60–150 W con la stessa potenza idraulica. Se ha ancora un modello vecchio in casa, si riferisca al nostro articolo Pompe per il riscaldamento in ristrutturazione: sostituzione della vecchia pompa passo dopo passo – il ritorno sull'investimento di una pompa ECM moderna in una casa media è di 2–4 anni.
Quando utilizzare un circolatore
- Riscaldamento centralizzato con caldaia (a gas, a olio, a combustibile solido, pompa di calore)
- Riscaldamento a pavimento (elevati portata, bassa differenza di pressione)
- Sistemi solari termici (collettori → serbatoio)
- Sistemi con scambiatori termici (ad esempio, ventilazione meccanica controllata con recupero di calore)
- Recircolazione dell'acqua calda sanitaria (per ottenere subito acqua calda dal rubinetto senza dover aspettare a lungo)
- Circuiti di raffreddamento nell'industria (chiusi)
Pompe di circolazione: tipi, costruzione e principio
Sotto il termine „pompa di circolazione" si cela un'ampia gamma di dispositivi. Nel contesto di abitazioni e piccole aziende si parla più frequentemente di:
Pompe superficiali (autoadescanti)
Vengono installate in un ambiente asciutto (in una stanza tecnica, in una galleria pompa), l'acqua viene aspirata dal basso. L'altezza massima di aspirazione è limitata fisicamente dalla pressione atmosferica a circa 7–8 m (praticamente 5–6 m nelle condizioni normali). Queste pompe hanno un motore asciutto con un sigillo meccanico dell'albero – è per questo che sono più rumorose rispetto alle pompe circolatrici, richiedono lubrificazione periodica del sigillo e hanno una durata di vita molto più breve in caso di utilizzo errato (funzionamento a secco).
Esempio tipico d'uso: pozzo con livello dell'acqua massimo a 5 m sotto la pompa, irrigazione del giardino, serbatoio in casa, pompare l'acqua da un seminterrato in caso di alluvione.
Pompe sommerse
Il motore e l'idraulica sono immersi direttamente nell'acqua. Non c'è limite all'altezza di aspirazione – la pompa spinge l'acqua verso l'alto, non la tira. Le pompe sommerse per pozzi (forati) possono funzionare a profondità di 20, 50, e anche 100+ metri. Il motore è raffreddato dall'acqua (a passaggio) o ermeticamente sigillato.
Il diametro della pompa (di norma 4" = 102 mm) deve corrispondere al diametro del pozzo forato. Attenzione – una pompa sommersa per pozzi è un prodotto completamente diverso rispetto a una pompa sommersa per fango o per pompare l'acqua da un seminterrano allagato, anche se entrambe sono „sommerse".
Stazioni di pressione (stazioni idroforo)
Una pompa (superficiale o sommersa) combinata con un serbatoio di pressione (serbatoio a membrana) e un interruttore automatico di pressione. Il risultato è una pressione dell'acqua comoda in tutta la casa senza che la pompa debba funzionare ininterrottamente. Di norma si regola l'intervallo di pressione 1,5–3,0 bar o 2,0–4,0 bar a seconda delle esigenze.
Pompe di drenaggio e pompe fanghiere
Categoria speciale destinata a liquidi inquinati, fango, scarichi. Il motore è dimensionato per condizioni difficili, la ruota idraulica ha grandi passaggi per le impurità (passaggio di particelle solide 10–35 mm a seconda del tipo). Non utilizzarle come sostituzione di una pompa circolatrice – funzionano su un principio idraulico completamente diverso.
Differenze tecniche fondamentali a colpo d'occhio
| Parametro | Circolatore | Pompa di circolazione |
|---|---|---|
| Tipo di sistema | Circuito chiuso | Sistema aperto |
| Altezza manometrica | 0,5 – 8 m (l.m.) | 5 – 100+ m (l.m.) |
| Potenza | 5 – 45 W (ECM) | 250 W – diversi kW |
| livello di rumore | 20 – 45 dB(A) | 45 – 70 dB(A) |
| Costruzione del motore | Rotore bagnato | Rotore asciutto (superf.) / bagnato (som.) |
| Guarnizione dell'albero | Nessuna (rotore bagnato) | Sigillo meccanico / ermeticamente |
| Caratteristica Q-H | Curva piatta | Curva ripida |
| Regolazione | A frequenza (ECM), continua | Di norma on/off, interruttore di pressione |
| Mezzo | Acqua pulita, miscele antifrizo | Acqua pulita, inquinata (tipo fango) |
| Mantenimento | Minimo (praticamente nessuno) | Controllo del sigillo, filtro (superf.) |
Scenari pratici della vita quotidiana
Scenario 1: Il cliente desidera un "pompa di riscaldamento"
Questo è il caso più comune. Il proprietario di una casa unifamiliare ha una caldaia a condensazione a gas, 8 radiatori su due piani e un riscaldamento a pavimento nel bagno. Il volume totale dell'acqua nel sistema è circa 80–120 litri, la lunghezza totale dei tubi è 60–80 m. La resistenza idraulica del sistema (con tubi correttamente dimensionati DN15–DN20) sarà nell'intervallo 1,5–3,0 m.c.a. con un flusso richiesto di circa 0,8–1,2 m³/h.
Soluzione: circolatore con indicazione approx. 25-40, 25-60 o 25-80 (primo numero = diametro della flangia in mm, secondo = altezza manometrica massima in dm). Un moderno circolatore ECM di questo tipo costa 80–200 € e consuma 5–25 W a seconda del carico attuale. Legga di più nell'articolo Potenza e portata del circolatore: come calcolare esattamente ciò di cui ha bisogno.
Scenario 2: Il cliente desidera un "pompa per pozzo"
Pozzo da giardino o scavato, livello dell'acqua circa 3 m sotto il suolo, la casa si trova a 30 m dal pozzo, giardino di 1 000 m². Portata richiesta 40–60 l/min per il giardino, 10–15 l/min per l'abitazione.
Soluzione: pompa autoadescante da superficie con potenza 750–1 100 W, combinata con un serbatoio autoclave a membrana (minimo 20–50 litri) e un interruttore di pressione. Se il livello dell'acqua scende sotto i 5 m (ad esempio in estate secca), si deve considerare l'installazione di una pompa sommersa direttamente nel pozzo.
Scenario 3: Il cliente ha una casa vecchia dove "la pompa ronza"
Caso classico: casa degli anni '80, circolatore originale monovelocità, rumorosità 55–60 dB(A). Il cliente "ha provato ad acquistare una pompa di circolazione, perché un venditore in ferramenta gliel'ha consigliata e costava meno". Risultato: la pompa di circolazione ha un rotore asciutto, un sigillo meccanico, gira a 1 450 giri/min e in un circuito di riscaldamento chiuso produce ancora più vibrazioni e rumore, perché non è affatto progettata per questo scopo.
Soluzione corretta: un moderno circolatore ECM con le stesse dimensioni di montaggio (Rp 1½", passo dei fori 130 mm, distanza 180 mm) – silenzioso, risparmia energia, con regolazione automatica. Per ulteriori informazioni sul rumore, legga l'articolo Rumorosità della pompa: perché ronza o vibra e come eliminarla.
Scenario 4: Sistema solare termico
Il cliente installa collettori solari termici sul tetto, con un accumulo in cantina. L'altezza dal serbatoio ai collettori è 6 m, la perdita di carico idraulica del circuito dei collettori è 1,5 m.c.a. Il fluido è una miscela antifreeze (propilenglicole 40 %).
Soluzione: circolatore speciale per impianti solari, che resiste a temperature fino a 110–130 °C e è compatibile con le miscele a base glicole. Un comune circolatore per riscaldamento non sopravvivrebbe qui molto tempo – i sigilli e l'ingranaggio dei modelli standard non sono certificati per tali condizioni.
Scenario 5: Riscaldamento a pavimento in una casa più grande
Casa da 250 m², riscaldamento a pavimento con 12 circuiti, ciascun circuito lungo 80–100 m con tubo 16×2 mm. La perdita di carico idraulica totale del circuito può raggiungere 3–5 m.c.a., portata richiesta 2,5–3,5 m³/h. Qui non basta un piccolo circolatore 25-40 – si deve arrivare almeno a un 25-80 o addirittura a un 32-80.
Importante: in questi sistemi si installa quasi sempre bilanciamento dei circuiti (valvole di bilanciamento o circuiti regolabili), altrimenti i circuiti più brevi "prenderebbero" di più rispetto a quelli più lunghi e la casa non si riscalderebbe uniformemente. Questo è anche il motivo per cui una pompa da sola non basta – l'intero sistema deve essere correttamente regolato. Legga Installazione della pompa nell'impianto di riscaldamento: procedura e errori comuni.
Parametri su cui prestare attenzione durante la scelta
Portata (Q) e altezza manometrica (H)
Questa è la coppia di valori fondamentale che Lei deve conoscere prima di qualsiasi acquisto. La portata si esprime in m³/h o l/min. L'altezza manometrica (o "pressione della pompa" o "altezza di aspirazione") si esprime in metri di colonna d'acqua (m.c.a.) o in bar (1 bar ≈ 10,2 m.c.a.).
Per i circolatori di riscaldamento vale una stima orientativa: potenza della caldaia (kW) ÷ (4,18 × differenza di temperatura in °C) × 3,6 = portata in m³/h. Per un sistema con caldaia da 20 kW e una differenza di temperatura di 20 °C otteniamo circa 0,86 m³/h. La perdita di carico idraulica (H) deve essere calcolata o stimata in base alla lunghezza e al profilo dei tubi. Per ulteriori dettagli, legga l'articolo Pressione e altezza di pompaggio: che significato hanno questi parametri e perché sono importanti.
Temperatura e fluido
I circolatori standard sono progettati per fluidi con temperatura fino a 110 °C (alcuni fino a 95 °C). Le pompe per pozzi funzionano normalmente a 5–35 °C. Controlli sempre che la sua applicazione corrisponda ai valori del catalogo!
Dimensioni di collegamento
Negli impianti di riscaldamento, i circolatori hanno dimensioni standard 130 mm (flangia Rp 1 e Rp 1¼) e 180 mm (flangia Rp 1½ e Rp 2). La maggior parte dei circolatori è sostituibile tra loro entro lo stesso passo. Per le pompe di circolazione è fondamentale il diametro dell'aspirazione e dell'espulsione (di norma ½" a 2" o flangie DN25–DN80 in base alla potenza).
Classe di efficienza energetica (EEI)
Dal 2013 in UE è in vigore la direttiva ErP, che richiede che i circolatori per riscaldamento abbiano EEI ≤ 0,23. I circolatori vecchi (EEI > 0,4–0,8) sono molto meno efficienti. Nell'acquisto cerchi un valore EEI vicino a 0,20 o inferiore – questo indica un circolatore moderno a tecnologia ECM.
Errore e errori più comuni nella scelta
Errore n. 1: Il cliente installa una pompa di alimentazione nel circuito di riscaldamento
Questo capita durante le ristrutturazioni, quando qualcuno improvvisa con ciò che ha a disposizione. Una pompa di alimentazione da 750 W in un circuito chiuso, dove basterebbe un circolatore da 20 W, genera una pressione eccessiva, o addirittura cavitazione (in alcuni punti l'acqua evapora, l'elica colpisce bolle d'aria, la pompa ronza e vibra). Inoltre, il consumo energetico è 30–50 volte maggiore rispetto alla soluzione corretta.
Errore n. 2: Usare un circolatore per pompare l'acqua da un pozzo
Un circolatore non genera il sottovuoto necessario per sollevare l'acqua da un pozzo. Ha un’altezza manometrica troppo bassa e non è costruito per il prelievo. Risultato: la pompa gira, ma l'acqua non scorre, perché non riesce a prelevarla dal fondo.
Errore n. 3: Pompa troppo piccola o troppo grande
Un circolatore sovradimensionato in un sistema piccolo lavora nel punto meno adatto della sua curva caratteristica, produce rumore (cavitazione, flusso turbolento), consuma energia inutilmente e si logora prematuramente. Un circolatore sottodimensionato, invece, non riesce a far circolare l'acqua abbastanza velocemente – i radiatori restano freddi, la caldaia cicla in brevi cicli e si carica in modo inefficiente. Per saperne di più sul calcolo, consultare l'articolo Potenza e portata della pompa: come calcolare ciò che realmente serve.
Errore n. 4: Ignorare la qualità dell'acqua
Nelle pompe per pozzi è fondamentale la quantità di sabbia e impurità meccaniche. Senza filtraggio (trappola sabbia, filtro a rete 100–500 µm prima della pompa) si logorano prematuramente l'elica e la guarnizione. Nei circolatori di vecchi impianti di riscaldamento si ha un problema simile con depositi e prodotti di corrosione – quando si sostituisce un vecchio circolatore, consiglio sempre di lavare il sistema e installare un filtro magnetico.
Installazione e montaggio: differenze fondamentali
I circolatori si installano nel tubo dell'impianto di riscaldamento, sempre sul tubo di ritorno (lato freddo, temperatura inferiore = maggiore durata dei cuscinetti e della guarnizione). L'asse del rotore deve essere orizzontale (eccetto alcuni modelli ECM approvati anche per montaggio verticale – controllare sempre il manuale!). La direzione del flusso è indicata da una freccia sul corpo della pompa.
Le pompe di alimentazione (superficiali) si installano nella stanza tecnica, fissate saldamente, con tubo di aspirazione in pendenza verso il pozzo (per evitare accumulo d'aria). Prima del primo avvio, bisogna riempire la pompa d'acqua (versando attraverso il coperchio o l'apposito foro) – il funzionamento a secco distruggerebbe la guarnizione meccanica già prima del primo avvio. Per una procedura dettagliata anche per i circolatori, consultare l'articolo Installazione della pompa nell'impianto di riscaldamento: procedura e errori comuni.
Efficienza energetica e costi di esercizio
Qui la differenza tra i tipi di pompe è più evidente. Un circolatore funziona ininterrottamente per tutta la stagione di riscaldamento – quindi 4 000–6 000 ore all'anno. Un modello vecchio a 3 velocità da 100 W consuma 400–600 kWh/anno, che a 0,20 €/kWh corrisponde a 80–120 € all'anno. Un moderno circolatore ECM da 5–25 W (media 15 W) consuma 60–90 kWh/anno = 12–18 € all'anno. Risparmio annuo 60–100 €, ritorno sull'investimento in 2–4 anni.
Una pompa di alimentazione per l'irrigazione esterna funziona solo quando è in esercizio – in estate forse 300–500 ore all'anno. A 750 W corrispondono 225–375 kWh/anno = 45–75 €. Qui il margine per il risparmio è minore, ma la scelta della portata corretta (non una pompa eccessivamente potente con perdite enormi per strozzamento) può risparmiare il 20–30 %.
Durata e assistenza tecnica
Un buon circolatore (rotore a umido, motore ECM) ha una durata di 15–25 anni, se le condizioni sono corrette (acqua pulita, temperatura corretta, punto corretto sulla curva Q-H). I vecchi modelli con cuscinetti in bronzo e guarnizione meccanica duravano 8–15 anni, ma richiedevano occasionalmente la sostituzione della guarnizione.
Una pompa di alimentazione per pozzi (superficiale) – la durata dipende molto dalla qualità dell'acqua. Con acqua pulita e installazione corretta, 8–12 anni. Con acqua sabbiosa o ferruginosa, molto meno. Le pompe sommerse per pozzi hanno in genere una durata di 8–15 anni; lo svantaggio è che l'assistenza richiede di sollevare la pompa dal pozzo (non banale a 30–50 m di profondità).
Per saperne di più sulla prevenzione dei guasti e sugli intervalli di manutenzione, consultare gli articoli Manutenzione e assistenza tecnica delle pompe: come prolungare la durata e prevenire i guasti e Guasti comuni alle pompe per riscaldamento e acqua: cause e soluzioni.
Casi particolari: dove i confini sono poco chiari
Recircolazione dell'acqua calda sanitaria (ACS)
Questo è un caso particolare, dove si usa un circolatore in un sistema quasi "semiaperto". L'acqua circola dal serbatoio ACS per tutta la casa e torna indietro, in modo che dall'acqua corra subito calda. Tecnicamente è un circuito chiuso (serbatoio → distribuzione → ritorno al serbatoio), ma l'acqua è potabile e la pressione nel circuito è determinata da quella dell'acquedotto. Si usano circolatori speciali per ACS – certificati per l'acqua potabile (materiali senza rame e piombo), con potenza 5–15 W e dotati di timer o rilevatore di presenza.
Piscine e fontane esterne
Si usano pompe sommerse di costruzione speciale – per acque torbide, con possibilità di pompare anche grandi quantità di impurità, silenziose (essendo immerse nell'acqua). Non sono né circolatori né pompe di alimentazione tradizionali – si tratta di una categoria a sé di pompe per giardino.
Pompe di calore
Le moderne pompe di calore aria-acqua hanno integrate un circolatore per il circuito primario (refrigerante) e per il circuito secondario (acqua). Il circuito secondario (casa) è sempre garantito da un circolatore tradizionale, a volte integrato direttamente nell'unità. Nell'installazione di un circolatore esterno bisogna prestare attenzione alla compatibilità con l'idraulica integrata della pompa di calore.
Domande frequenti (FAQ)
Posso usare un circolatore per pompare l'acqua da un giardino o da un contenitore?
No. I circolatori sono progettati per funzionare in un circuito chiuso senza carico gravitazionale. Non riescono a generare un sottovuoto sufficiente per aspirare l'acqua e nemmeno quando si "spinge" da un contenitore pieno funzioneranno in modo efficiente – la loro altezza manometrica è troppo bassa (di norma fino a 8 m) e la caratteristica idraulica non è adatta ai sistemi aperti. Per spostare l'acqua da A a B, utilizzare sempre il tipo corretto di pompa di alimentazione.
Perché il mio circolatore ronza e come questo influenza la scelta di un nuovo?
Un circolatore rumoroso può indicare cavitazione (aria nel sistema), cuscinetti usurati, funzionamento fuori dal punto ottimale della curva Q-H o giri troppo elevati in 3° velocità. Nella scelta di un sostituto, scegliere sempre un modello ECM con regolazione continua – la pompa si regola da sola e il rumore cala in modo significativo. Per un'analisi più dettagliata, consultare l'articolo Rumore della pompa: perché ronza o vibra e come eliminarlo.
Quanti metri di colonna d'acqua servono per il riscaldamento in una casa familiare?
Per una casa familiare media (120–200 m² di superficie abitabile, tubazioni correttamente dimensionate DN15–DN20, 6–12 radiatori) la perdita idraulica tipica del sistema è 1,5–4,0 m.c.a. La pompa non deve essere potente in termini di altezza manometrica – è più importante la portata. Regola generale: per ogni 10 kW di potenza della caldaia, calcolare una portata di circa 0,43 m³/h a ΔT = 20 K. Il calcolo preciso si trova nell'articolo Potenza e portata della pompa: come calcolare ciò che realmente serve.
C'è differenza tra una pompa per acqua potabile e per acqua tecnica?
Sì, e è importante! Le pompe destinate all'acqua potabile devono essere realizzate con materiali approvati per il contatto con l'acqua potabile (acciaio inox, certi tipi di plastica, senza piombo e cadmio). I circolatori normali per riscaldamento non sono certificati per questo. Cercare sempre l'indicazione "adatto all'acqua potabile" (inglese "potable water") o la certificazione EN 12502, rispettivamente WRAS (UK) o NSF (US).
Posso far funzionare una pompa di alimentazione ininterrottamente?
Ha una domanda su questo argomento?
Non riesce a decidere o sta affrontando una situazione specifica nella sua casa? Scrivici – siamo felici di aiutarla.