Fonte di alimentazione di riserva vs. centrale elettrica domestica

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Sorgente di riserva vs. gruppo elettrogeno domestico

Un'interruzione di corrente elettrica durante la notte invernale può trasformare un ambiente caldo in una stanza fredda molto più velocemente di quanto la maggior parte delle persone si aspetti. La caldaia a condensazione, il circolatore, l'elettronica di controllo, il ventilatore per lo scarico fumi e persino il termostato necessitano di corrente elettrica per funzionare - senza di essa, anche la caldaia a gas si ferma semplicemente, pur essendo presente il gas nel tubo. Proprio per questo motivo, sempre più proprietari di case unifamiliari si chiedono se acquistare una piccola sorgente di riserva (sostanzialmente un UPS - alimentatore non interrompibile) direttamente per la caldaia, oppure investire in un gruppo elettrogeno domestico più universale. La risposta non è univoca, poiché entrambi i sistemi risolvono situazioni leggermente diverse, hanno un prezzo diverso e una diversa comodità di utilizzo. In questo articolo analizzeremo praticamente come funzionano entrambe le soluzioni, quando è sensato scegliere una o l'altra, e quando addirittura optare per una combinazione di entrambe.

Perché affrontare l'interruzione di corrente per il riscaldamento

Una caldaia a gas o elettrica comune oggi quasi sempre include elettronica - una scheda di controllo, un circolatore, un ventilatore per lo scarico fumi, un'unità di accensione e spesso anche un modulo per la comunicazione con il termostato ambiente. In caso di interruzione di corrente, la caldaia si spegne in modo sicuro. Questo è corretto e così è progettata - la caldaia non deve bruciare senza il controllo dell'elettronica. Il problema sorge quando l'interruzione dura a lungo e la temperatura in casa inizia a scendere, oppure quando il gelo minaccia di congelare l'acqua nei tubi o nel cambio della caldaia. In caso di calo della temperatura interna al di sotto del punto di congelamento, si può verificare la rottura dei tubi, del cambio o delle valvole - e la riparazione di un danno simile costa generalmente molto di più di quanto non costerebbe un sistema di alimentazione di riserva.

La seconda categoria di motivi riguarda il circolatore del riscaldamento a pavimento o del sistema a radiatori. Anche se la caldaia potesse continuare a funzionare (ad esempio un camino con cambio ad acqua), senza il circolatore il calore non arriva dove dovrebbe essere, e si corre il rischio di un sovrariscaldamento locale della caldaia o del cambio. La terza categoria di motivi riguarda le famiglie in cui, oltre al riscaldamento, è necessaria una riserva per il frigorifero, il congelatore, la pompa della cisterna o il depuratore domestico di acque reflue - in questo caso si tratta di una soluzione più ampia che va oltre la caldaia stessa.

Proprio in base all'ampiezza di ciò che si desidera mantenere in funzione durante un'interruzione, si decide se basta una piccola sorgente di riserva, oppure se è più adatto un gruppo elettrogeno.

Come funziona la sorgente di riserva (UPS) per la caldaia

La sorgente di riserva nel contesto del riscaldamento è sostanzialmente lo stesso dispositivo che conosce uno studio per server o computer - solo con una potenza adatta alla caldaia e al circolatore. È composta da un inverter, un'elettronica di controllo e una o più batterie, di solito al piombo AGM o gel, progettate per cicli di carica e scarica ripetuti (cosiddetto ciclismo). L'apparecchio è collegato in modo permanente tra la presa e la caldaia. Finché c'è corrente nella rete, la sorgente la fa semplicemente passare avanti e al contempo carica continuamente la batteria. Nel momento dell'interruzione, passa alla batteria così rapidamente (dell'ordine di millisecondi o unità di millisecondi) che la caldaia non si accorge nemmeno dell'interruzione - l'elettronica di controllo non registra alcun riavvio né errore.

L'vantaggio principale è appunto questa reazione automatica e immediata senza alcun intervento da parte degli abitanti della casa. Se l'interruzione si verifica durante la notte, quando tutti dormono, la caldaia semplicemente continua a funzionare finché la capacità della batteria lo permette. Lo svantaggio è la capacità limitata - una piccola sorgente di riserva per la caldaia e il circolatore (potenza tipica 50 - 150 W) dura in genere dell'ordine di 2 a 6 ore su una piccola batteria AGM, a seconda della capacità della batteria e del consumo reale. Con una batteria più grande o con l'inserimento parallelo di più batterie si può prolungare il tempo, ma fisicamente si tratta sempre di un periodo limitato, prestabilito - non c'è alcun rifornimento di carburante come con un generatore.

Collegamento tipico della sorgente di riserva alla caldaia

Come funziona il gruppo elettrogeno domestico

Il gruppo elettrogeno è una sorgente autonoma di energia elettrica che produce corrente bruciando carburante - di norma benzina, gasolio o gas. A differenza della sorgente di riserva, non è (a meno che non si tratti di un'installazione speciale con interruttore automatico) collegata in modo permanente e non interviene in modo automatico. Un gruppo elettrogeno portatile comune deve essere fisicamente portato, avviato e collegato con un cavo prolungatore agli elettrodomestici che si desidera alimentare - quindi alla caldaia, alla pompa, eventualmente anche al frigorifero o all'illuminazione. Questo significa che tra l'interruzione della rete e il ripristino dell'alimentazione della caldaia passano effettivamente diversi minuti, durante i quali deve esserci qualcuno in casa che sappia cosa fare.

L'vantaggio del gruppo elettrogeno è che la sua "autonomia" è praticamente limitata solo dalla quantità di carburante - finché c'è benzina o gasolio nel recipiente, si può rifornire e il generatore continua a funzionare. Questo lo rende una soluzione adatta per interruzioni prolungate pianificate (ad esempio manutenzioni in una sottostazione) o per calamità che durano diversi giorni, quando nemmeno una grande batteria di una sorgente di riserva sarebbe sufficiente. Il gruppo elettrogeno è in grado inoltre di alimentare una potenza molto maggiore in una volta sola - modelli comuni hanno una potenza nominale da 300 a 1000 W e più, che è sufficiente non solo per la caldaia, ma anche per una parte degli elettrodomestici domestici contemporaneamente.

Lo svantaggio è appunto la necessità di un intervento manuale, il rumore durante il funzionamento (motori a combustione), la necessità di carburante, la manutenzione regolare (cambio dell'olio, candele, filtri) e il fatto che, in caso di interruzione notturna senza personale, il generatore non si avvia da solo. Esistono anche gruppi elettrogeni automatici fissi con interruttore di rete integrato (cosiddetto ATS - automatic transfer switch), ma questi sono molto più costosi, richiedono un'installazione fissa da parte di un elettricista e un'evacuazione dei fumi all'esterno della casa, quindi per una famiglia media con caldaia si tratta piuttosto di una soluzione per grandi o per oggetti isolati.

Procedura in caso di black-out - Fonte di alimentazione di riserva vs. Gruppo elettrogeno

Tabella comparativa diretta

Lo schema seguente riassume le differenze pratiche più importanti tra le due soluzioni, come si manifestano nell'effettiva gestione di una casa unifamiliare. Non si tratta di dati promozionali, ma di parametri comunemente dichiarati che si incontrano nella pratica per impianti domestici piccoli.

Durata operativa - quanto si riesce a resistere senza corrente

Una delle domande più frequenti è: per quanto tempo esattamente la caldaia può continuare a funzionare senza corrente elettrica dalla rete. Per una fonte di alimentazione di riserva, la risposta dipende principalmente dalla capacità della batteria e dal consumo reale della caldaia con il circolatore - tipicamente si parla di decine di watt in regime di funzionamento normale e di più durante l'avvio del bruciatore e del circolatore. Con una batteria AGM di piccole dimensioni con capacità in unità di ampereora, si ottiene un'autonomia dell'ordine di 2 a 4 ore, mentre con una batteria più grande o con due batterie in parallelo si può arrivare a 5-6 ore. Il gruppo elettrogeno, invece, non ha un limite temporale fisso - fintanto che si aggiunge il carburante, può funzionare teoricamente all'infinito, un aspetto cruciale in caso di emergenze plurigiornaliere, ad esempio dopo un uragano o un'ondata di gelo sui cavi ad alta tensione.

Combinazione di entrambe le soluzioni - il meglio di entrambi i mondi

Nella pratica si dimostra sempre più che la soluzione più affidabile non è "o - o", ma una combinazione. Una piccola fonte di riserva posizionata direttamente accanto alla caldaia coprirà i primi minuti di blackout in modo completamente automatico, indipendentemente dal fatto che qualcuno sia in casa o che sia la notte. Qualora l'interruzione duri più a lungo di quanto permetta la capacità della batteria, il proprietario ha il tempo sufficiente per arrivare tranquillamente, avviare la generatrice elettrica e collegarla - invece di cercare, in piena notte e in condizioni di stress, un cavo di prolunga e un cavo di avviamento già nei primi minuti dell'interruzione. Questa combinazione è particolarmente adatta alle abitazioni in aree con interruzioni frequenti e brevi (campagna, estremità di rete, aree con frequenti tempeste), dove di tanto in tanto capita anche un'interruzione più lunga che dura alcune ore fino a un'intera giornata.

Nella scelta della dimensione della generatrice elettrica è importante considerare non solo la caldaia stessa, ma anche altri elettrodomestici che si desidera alimentare in caso di interruzione prolungata - l'illuminazione, il frigorifero, eventualmente la pompa dell'acquedotto. Per questo motivo conviene scegliere un modello leggermente più potente rispetto alla richiesta attuale, con una riserva per il corrente di spunto (elettrodomestici come frigoriferi e pompe richiedono inizialmente una quantità di energia significativamente maggiore rispetto alla loro potenza nominale).

Prodotti consigliati

Di seguito sono presentati tre prodotti specifici del nostro e-shop che coprono entrambi i lati del confronto - una batteria di riserva per l'UPS della caldaia e due generatrici elettriche di potenza diversa per un utilizzo più ampio in casa.

FIAMM ECOFORCE AGM VR 760 - batteria al piombo AGM del tipo comunemente utilizzata come accumulatore in fonti di alimentazione di riserva (UPS) per caldaie e circolatori. Grazie alla costruzione AGM, resiste meglio ai cicli di carica e scarica ripetuti rispetto a una batteria di avviamento standard e può essere utilizzata all'interno, inclusa la stanza tecnica, senza la necessità di ventilazione aggiuntiva. Prezzo da 178,56 EUR.

Avansa 500 W - generatrice compatta con una potenza sufficiente per la caldaia, il circolatore e l'illuminazione di base nella stanza tecnica. Buona scelta se si desidera disporre di una riserva in casa in caso di interruzione prolungata senza dover investire in un impianto più grande e costoso. Prezzo da 199,51 EUR.

Avansa 1050 W - generatrice più potente adatta a situazioni in cui, accanto alla caldaia e alla pompa, si desidera alimentare anche il frigorifero, eventualmente la pompa dell'acquedotto o altri elettrodomestici minori in caso di interruzione prolungata. La maggiore potenza nominale offre una riserva anche per il corrente di spunto degli elettrodomestici con motore. Prezzo da 385,33 EUR.

Esempio pratico da un'abitazione comune

Immaginiamo una casa familiare con una caldaia a condensazione, riscaldamento a pavimento e a radiatore e un circolatore con un consumo di circa 60 W, più l'elettronica di controllo della caldaia con un consumo inferiore a 40 W. Il consumo complessivo in funzionamento normale si aggira quindi intorno ai 100 W. In caso di interruzione breve, che in questa zona capita diverse volte l'anno e dura in media 20-90 minuti (ad esempio durante una tempesta o un sovraccarico della rete locale), basta una piccola fonte di riserva con una singola batteria AGM - essa coprirà l'interruzione senza che nessuno in casa se ne accorga, la caldaia continuerà a funzionare e la temperatura nelle stanze non scenderà.

Qualora si verificasse, una volta ogni pochi anni, un'interruzione più lunga a causa di danni ai cavi causati da un uragano, che dura diverse ore o addirittura l'intera giornata, la capacità della piccola batteria non sarebbe sufficiente. In questo caso entra in gioco la generatrice elettrica - il proprietario la avvia durante il giorno, la collega alla caldaia e al frigorifero e rifornisce il carburante necessario finché l'approvvigionamento elettrico non viene ripristinato. La combinazione di entrambi i dispositivi in questo caso significa che i primi decine di minuti di interruzione passeranno completamente senza essere notati (grazie all'UPS) e solo in caso di interruzione reale e prolungata sarà necessario compiere un'unica azione manuale (avviare la generatrice) invece di dover risolvere in emergenza fin dal primo minuto.

Su cosa prestare attenzione nella scelta

Nel caso di una fonte di riserva è fondamentale verificare la compatibilità della tensione di uscita e della forma d'onda (una sinusoide pura è più sicura per l'elettronica della caldaia rispetto a una sinusoide modificata, che potrebbe causare messaggi di errore su schede di controllo più sensibili). Equally importante è la capacità della batteria rispetto al consumo reale della caldaia specifica del cliente - conviene consultare il foglio tecnico della caldaia o misurare semplicemente il consumo con un wattmetro nella presa. Le batterie hanno una durata limitata (tipicamente 3-5 anni con cicli normali), quindi si deve considerare che dovranno essere sostituite in futuro - una buona fonte di riserva ha sempre disponibile una batteria di ricambio come componente separato.

Nel caso di una generatrice elettrica si deve pensare al luogo di installazione - il motore a combustione produce gas di scarico e rumore, quindi la generatrice deve sempre funzionare all'esterno o in uno spazio ben ventilato, mai in un garage chiuso o in una stanza tecnica. Inoltre è importante pensare al modo di collegamento alla caldaia - la soluzione più semplice è collegare direttamente con un cavo di prolunga alla presa, mentre per una soluzione permanente conviene far installare da un elettricista un sistema di commutazione che eviti il collegamento simultaneo della rete e della generatrice (il cosiddetto ritorno di corrente alla rete è pericoloso per il personale dell'energia elettrica ed è vietato per legge senza un interruttore di commutazione approvato).

Sintesi dei passaggi per la scelta della soluzione

Riassunto delle raccomandazioni

Se la sua zona sperimenta prevalentemente interruzioni brevi, occasionali, che durano da alcuni minuti a poche ore, e le importa soprattutto che la caldaia continui a funzionare anche di notte senza che Lei debba alzarsi e intervenire, una fonte di alimentazione di riserva (UPS) con una batteria AGM di qualità è chiaramente la scelta più pratica ed economica. Al contrario, se invece si trova a gestire il rischio di interruzioni plurigiornaliere dopo calamità, o desidera alimentare durante l'interruzione anche altri elettrodomestici in casa (frigorifero, pompa, illuminazione), un gruppo elettrogeno è un complemento indispensabile – ideale in combinazione con una fonte di alimentazione di riserva, che copre i primi minuti e le concede il tempo per avviare tranquillamente il gruppo e collegarlo.

Domande frequenti

Può collegare contemporaneamente una fonte di alimentazione di riserva e un gruppo elettrogeno?

Sì, ma mai direttamente alla stessa rete senza un corretto cablaggio di commutazione – il collegamento parallelo della rete e del gruppo elettrogeno è pericoloso (rischio di alimentazione inversa) e in molti casi anche vietato. In pratica, la fonte di alimentazione di riserva rimane collegata alla presa normale e copre i primi minuti di interruzione, dopodiché, quando la rete risulta chiaramente senza tensione, si collega manualmente il gruppo elettrogeno al posto della rete – mai in parallelo con essa.

Una piccola fonte di alimentazione di riserva basta anche per un riscaldamento a pavimento con più zone?

Dipende da quanti circolatori e testate di zona possiede il sistema – ogni zona aggiuntiva aumenta il consumo complessivo. Per un riscaldamento a pavimento multizonale è quindi necessario calcolare il consumo di tutti i componenti (caldaia, circolatori principali e di zona, unità di controllo) e scegliere una capacità della batteria sufficiente, eventualmente più batterie in parallelo.

Può utilizzare direttamente il gruppo elettrogeno per alimentare la caldaia senza una fonte di alimentazione di riserva?

Sì, il gruppo elettrogeno è in grado di alimentare la caldaia da solo – l'unico limite è che la commutazione non è automatica. La caldaia si spegne in caso di interruzione e riparte solo dopo aver collegato il gruppo elettrogeno, quindi un'interruzione breve di pochi minuti verrà sempre interpretata come un riavvio (inizializzazione, eventualmente con necessità di reimpostare l'orario sul termostato).

Quanto dura una batteria AGM in una fonte di alimentazione di riserva prima di doverla sostituire?

La durata media di una buona batteria AGM, con un utilizzo corretto (ricarica regolare, senza scariche profonde fino a zero), si aggira intorno ai 3-5 anni. Un segnale del termine della vita utile è una durata più breve durante un'interruzione rispetto allo stato iniziale – in questo caso è il momento di sostituirla, meglio prima che arrivi un'interruzione reale.

Il rumore del gruppo elettrogeno è un problema per i vicini in una zona residenziale di case unifamiliari?

Sì, in una zona residenziale densa il motore a combustione è udibile a decine di metri. Per questo motivo si utilizza il gruppo elettrogeno solo in casi veramente necessari (interruzione prolungata), non come soluzione permanente in funzione per ore inutilmente – e non dovrebbe mai funzionare di notte senza motivo, qui ha vantaggio la fonte di alimentazione di riserva silenziosa.

Vale la pena investire in entrambe le soluzioni insieme, oppure è una duplicazione inutile?

Nelle case con un rischio elevato di interruzioni (aree rurali, estremità di rete, frequenti tempeste) la combinazione è conveniente – non si tratta di una duplicazione della stessa funzione, ma di coprire due scenari diversi (interruzione breve e automatica vs. interruzione lunga da risolvere manualmente). Nei luoghi dove le interruzioni avvengono raramente, potrebbe bastare una fonte di alimentazione di riserva come assicurazione economica per situazioni brevi.

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