Installazione del bollitore solare: guida completa alla posa in opera
Il bollitore per acqua calda sanitaria è il cuore di ogni sistema solare termico. Può disporre dei pannelli solari termici più pregiati, di gruppi pompa potenti e di una regolazione ben progettata – ma se il bollitore è posizionato male, collegato in modo errato o installato senza rispettare le richieste tecniche fondamentali, l'intero sistema funzionerà in modo inefficiente, poco affidabile o si danneggerà prematuramente. Ho visto molte di queste errori in pratica: bollitore in una stanza non ventilata dove in estate la temperatura supera i 50 °C, giunti di collegamento troppo liberi senza dilatazione, anodo mai sostituito, gruppo pompa installato a testa in giù. Questo articolo è scritto per chi vuole comprendere l'installazione del bollitore in profondità – che stia progettando l'installazione con un esecutore o che voglia sapere cosa controllare dopo il completamento dei lavori.
Copriremo tutto: dalla scelta della stanza e l'analisi statica del pavimento, attraverso la manipolazione del serbatoio, l'impianto idraulico, l'aerazione e l'isolamento, fino al primo riempimento e alla prova di pressione. Dove rilevante, faremo riferimento anche ad altre tematiche del Vademecum – ad esempio l'articolo Dimensioni e collegamenti dei bollitori solari: cosa controllare prima dell'acquisto o Collegamento del bollitore solare con la caldaia e il collettore di distribuzione, dove troverete informazioni più dettagliate sulle specifiche schemi di collegamento.
Perché l'installazione corretta del bollitore è critica
Il bollitore riscaldato dal sole può raggiungere temperature di 80–95 °C nel circuito solare e 60–80 °C nell'acqua del bollitore. La differenza rispetto a un normale riscaldatore di acqua calda è fondamentale – le richieste in termini di materiali, pressione e temperatura sono molto più elevate. Serbatoi in acciaio inox, serbatoi smaltati con anodo in magnesio, serbatoi con due scambiatori o con un serbatoio TÚV integrato – ogni tipo ha richieste leggermente diverse per l'installazione.
In termini di garanzia e sicurezza, vale un'altra importante considerazione: la maggior parte dei produttori condiziona la validità della garanzia all'installazione professionale, che in pratica significa una persona con le competenze tecniche necessarie (fabbro, impiantista termico, o installatore con qualifica per impianti a pressione in base al decreto 508/2009 Coll. e NV 1/2016 Coll.). Un bollitore con una capacità superiore a 10 litri sotto pressione è considerato un impianto a pressione e deve rispettare le richieste di sicurezza.
Scelta della stanza e posizionamento del bollitore
Il bollitore solare nella maggior parte delle case unifamiliari si trova in una stanza caldaia, in una stanza tecnica o in un seminterrato. A differenza della caldaia, dove l'accesso al bruciatore è prioritario, per il bollitore sono importanti altri fattori: la resistenza statica del pavimento, l'altezza della stanza, la distanza dai pannelli solari e dal punto di prelievo dell'acqua calda.
Statica e portanza del pavimento
Un bollitore con una capacità di 300 litri pesa pieno d'acqua e con l'isolamento tipicamente 350–380 kg. Un bollitore da 400 litri può pesare fino a 470–490 kg pieno. Un pavimento in cemento di una stanza caldaia comune può sopportare questi carichi senza problemi, ma un pavimento in legno su travi o una finitura in cemento sottile senza rete in acciaio può essere problematico. Se ha dubbi, si faccia fare un'analisi statica – in pratica, questo riguarda soprattutto le case più vecchie con una struttura in legno del soffitto.
In pratica consigliamo di posizionare il bollitore su una base in cemento o su un telaio in acciaio, non direttamente su un pavimento in ceramica senza supporto. La ceramica da sola non è portante – si rompe sotto carichi puntuali delle gambe del bollitore. Se il bollitore non ha gambe, creiamo un elemento intermedio con tappi in gomma spessa o con una lastra in acciaio.
Altezza della stanza e manipolazione
I bollitori con una capacità maggiore (300, 400 litri) hanno un'altezza tipica di 1 850–2 100 mm, compresa l'isolazione. Se si aggiunge lo spazio per le tubazioni e la valvola di sicurezza sopra il bollitore, si ha bisogno di un'altezza minima della stanza di almeno 2 300 mm. I bollitori con fondo piatto e soffitto piano si possono a volte "inclinare" durante il trasporto, ma con i bollitori in acciaio inox con scambiatori a parete sottile bisogna procedere con attenzione – un'inclinazione superiore a 45° può danneggiare i componenti interni o l'anodo.
L'ingresso nella stanza deve avere una larghezza di almeno 700–750 mm (per un bollitore da 200 l) fino a 900 mm (per un bollitore da 400 l), perché il bollitore con l'isolamento ha un diametro tipico di 650–750 mm. Ho visto molte situazioni in cui il bollitore non riusciva fisicamente a entrare nella stanza caldaia e doveva essere smontata la porta e parte del telaio. È meglio misurare prima dell'ordine che dopo la consegna.
Distanza dai collettori e dal punto di prelievo
I collettori solari termici sono di norma installati sul tetto, mentre il bollitore è ubicato in cantina o in una stanza calda. Ogni metro di tubazione del circuito solare comporta perdite di calore e un aumento del volume del mezzo di riempimento. Per le abitazioni unifamiliari vale una regola orientativa: la lunghezza del circuito solare (somma del ramo di mandata e di ritorno) non dovrebbe superare i 50 metri con gruppi pompa standard da 65 W. Se la tratta è più lunga, è necessario dimensionare pompa e tubazioni in modo corrispondente.
Il bollitore dovrebbe essere il più vicino possibile ai punti di prelievo dell'acqua calda – bagno, cucina – per minimizzare la lunghezza della distribuzione dell'acqua calda sanitaria e quindi anche il volume d'acqua fredda nei tubi ad ogni apertura del rubinetto. In un'abitazione unifamiliare, la distanza ideale tra il bollitore e il punto di prelievo più vicino è di massimo 10 metri.
Requisiti di installazione e norme
L'installazione di un bollitore solare in Slovacchia è regolata da diversi decreti e norme che è necessario conoscere:
- STN EN 12977 – Sistemi e componenti solari termici, impianti su commessa
- STN EN 806 – Requisiti per le reti idriche interne per l'acqua potabile
- Decreto MPSVR SR n. 508/2009 Z.z. – Sicurezza degli impianti a pressione
- NV SR n. 1/2016 Z.z. – Impianti e sistemi di protezione in atmosfere potenzialmente esplosive (rilevante in combinazione con una caldaia a gas)
- STN EN 1717 – Protezione contro il reflusso dell'acqua potabile
Per l'installazione del bollitore sull'acqua potabile (lato ACS) è particolarmente importante la EN 806 e la EN 1717 – il bollitore deve essere protetto contro la pressione inversa e l'inquinamento. Per questo motivo, all'ingresso dell'acqua fredda è sempre presente una valvola di sicurezza regolata tipicamente a 6–8 bar, un rubinetto di non ritorno non in plastica e un riduttore di pressione (se la pressione della rete è superiore a 3,5 bar).
Procedura di installazione del bollitore passo dopo passo
La seguente procedura prevede un bollitore con due scambiatori, adatto a un sistema combinato collettori solari + caldaia/pompa di calore. Se installa un bollitore solare con due scambiatori incluso l'isolamento, l'isolamento viene fornito direttamente con il serbatoio, il che semplifica la procedura – non è necessario risolvere un'eventuale isolazione aggiuntiva.
Passo 1: Preparazione della stanza e del fondo
Prima di trasportare il bollitore nella stanza, controlli il pavimento – non deve essere crepato, deve essere piano, asciutto e pulito. Se necessario, effettui i fori per i tubi attraverso le pareti o il pavimento ora – sarà molto più difficile farlo in seguito. Prepari lo scarico – durante l'installazione del bollitore sarà necessario scaricare l'acqua dal rubinetto di sicurezza e dallo scarico di sicurezza, che deve condurre all'acquedotto attraverso un tubo di scarico visibile (non nascosto).
Passo 2: Trasporto e posizionamento del serbatoio
I serbatoi di grandi dimensioni (300, 400 litri) vengono consegnati su pallet e sono imballati in cartone con pellicola PE. Nel smontaggio dal pallet non utilizzare direttamente le forche del muletto sul mantello del serbatoio – solo sul pallet. Nel trasporto per le scale avrete bisogno di almeno 3 persone per il serbatoio da 300 l e 4 persone per il 400 l.
Il serbatoio viene posizionato nel luogo designato in posizione verticale. Verificare che sia sostenuto in modo uniforme e non poggia su una sola zampa più delle altre – in caso di dislivello prolungato potrebbe verificarsi una deformazione del fondo. La maggior parte dei serbatoi ha zampade regolabili che compensano lievi dislivelli del pavimento.
Dopo il posizionamento lasciare il serbatoio in modo che si abbia libero accesso a tutte le giunzioni da tutte le parti. La distanza minima dalla parete per il serbatoio da 300 l è 200 mm da ogni lato per un comodo lavoro con la chiave e in seguito anche per la sostituzione dell’anodo.
Passo 3: Collegamento idraulico
Questa è la parte tecnica più impegnativa. Il serbatoio ha in genere queste giunzioni da collegare:
- Ingresso acqua fredda (AF) – di norma la giunzione inferiore, filettatura interna G6/4" o G1". In questo punto va installato: valvola a sfera, riduttore di pressione (RVT) regolato su 2,5–3,5 bar, valvola di non ritorno, valvola di sicurezza (regolata su 6 bar per serbatoi fino a 200 l, 8 bar per quelli più grandi) con tubo di scarico visibile verso lo scarico.
- Uscita acqua calda (ACS) – giunzione superiore, valvola a sfera, eventualmente tubazione di circolazione.
- Giunzioni del cambio inferiore (circuito solare) – ingresso e uscita per il mezzo solare (miscela di acqua e glicole), tipicamente G1" o G6/4". Qui si collega il gruppo pompa del circuito solare.
- Giunzioni del cambio superiore (circuito caldaia/TČ) – ingresso e uscita per la sorgente secondaria di calore.
- Sonda di temperatura immersa – contatto diretto della sonda con l’acqua del serbatoio, di norma una fustella di immersione (termowell) G1/2".
- Valvola di svuotamento – nel punto più basso del serbatoio, per lo svuotamento.
- Anodo – nel collo laterale o superiore, accessibile per controlli regolari.
Tutte le giunzioni filettate vanno sigillate con nastro in teflon o canapa con colla (LOCTITE 55, Fermit). Non utilizzare solo canapa asciutta senza colla – a temperature di 60–80 °C e con movimenti delle tubazioni, il sigillo si scioglie. Le giunzioni in acciaio inox del serbatoio sono sensibili al sovrastretto – non serrare troppo con la chiave, basta circa 2–3 filetti a mano e poi 1 giro in più con la chiave.
Nel collegamento del circuito solare prestare attenzione alla posizione corretta del gruppo pompa – l’ingresso (uscita dai collettori) punta di norma verso l’ingresso inferiore del cambio. Nei mesi invernali senza funzionamento dei collettori, in questo circuito c’è comunque il mezzo solare a pressione (ca 1,5–2 bar), quindi ogni giunzione deve essere sigillata con precisione.
Per la distribuzione del circuito del serbatoio si consiglia l’uso di collettori e distributori industriali – ad esempio l’installazione di un collettore/distributore industriale in acciaio inox con valvole a sfera 6/4"x1"; 2 vie, che permette un ramo pulito e ordinato dei circuiti presso il serbatoio.
Passo 4: Isolamento delle tubazioni e collegamento elettrico
Ogni tubazione presso il serbatoio che conduce acqua calda o mezzo solare deve essere isolata. Per temperature fino a 80 °C basta l’isolamento tubolare in gomma morbida (Armaflex, Tubolit) con spessore 13–19 mm. Il circuito solare con temperature potenzialmente superiori a 120 °C (in caso di stagnazione) richiede un isolamento termicamente resistente – gomma HT o lana minerale. Un metro di tubazione DN22 con ACS a 60 °C non isolato perde fino a 15 W di calore – su 10 metri sono 150 W, che annualmente rappresentano costi non trascurabili.
Il collegamento elettrico include: collegamento del gruppo pompa del circuito solare, resistenza elettrica (se il serbatoio è dotato), sensore di temperatura per la regolazione solare e eventualmente un termostato o una valvola termoregolatrice per il riscaldamento antilegionella (riscaldamento a 60 °C una volta a settimana). Questi lavori vengono eseguiti da un elettricista con le competenze necessarie in base al decreto 508/2009 Z.z.
Passo 5: Riempimento, svuotamento dell’aria e prova di pressione
Il lato del serbatoio (ACS) si riempie con acqua potabile attraverso l’ingresso dell’acqua fredda. Prima del riempimento aprire la valvola di svuotamento e far scorrere l’acqua per espellere l’aria. Aprire anche la giunzione ACS – l’acqua scorre verso l’alto e spinge fuori l’aria. Il serbatoio è pieno quando l’acqua scorre ininterrottamente dall’uscita ACS. Poi chiudere la valvola di svuotamento e aumentare gradualmente la pressione fino al valore operativo (2,5–3,5 bar).
Controllare visivamente tutte le giunzioni filettate e con un pezzo di carta asciutta – anche una piccola perdita è immediatamente visibile su una giunzione bagnata. Lasciare il sistema sotto pressione per 24 ore senza riscaldamento e controllare nuovamente.
Il circuito solare si riempie con il mezzo solare (di norma una miscela di acqua con glicole propilenico fino al 40 % per la protezione fino a -26 °C) utilizzando una stazione di pompaggio per il mezzo solare. Il riempimento si esegue dal basso attraverso la valvola di svuotamento/riempimento, lo svuotamento dell’aria avviene nel punto più alto del circuito (di norma sui collettori o in cima alla tubazione). La pressione operativa del circuito solare in installazione fredda: tipicamente 1,5–2 bar. Il vaso di espansione deve essere pre-caricato a una pressione inferiore di 0,2 bar rispetto alla pressione operativa del sistema freddo.
Requisiti per la ventilazione e la temperatura della stanza
La stanza con il serbatoio deve disporre di una ventilazione sufficiente – non tanto per il serbatoio stesso, quanto per un eventuale perdita del mezzo solare (il glicole propilenico è praticamente non tossico, ma a temperature elevate produce vapore che può irritare le mucose). Se il serbatoio si trova nella stessa stanza di una caldaia a gas, valgono i requisiti per l’aspirazione d’aria per la combustione (800 cm² di apertura per una caldaia fino a 35 kW in base alla STN EN 12828).
La temperatura della stanza non dovrebbe superare i 35 °C in estate – è un problema soprattutto in ambienti non ventilati come sottotetti. A una temperatura dell’aria circostante di 40–50 °C cala la potenza dell’isolamento del serbatoio, aumentano le perdite di calore e la regolazione perde precisione. Il serbatoio non dovrebbe mai stare al sole diretto né vicino a un riscaldatore termico senza schermo.