Perché una fonte di riserva è importante per la caldaia

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Perché è importante una fonte di alimentazione di riserva per la caldaia

Quando si spegne la corrente, la maggior parte delle famiglie pensa prima alla luce, al frigorifero o a Internet. La caldaia, però, in quel momento si ricorda di sé stessa - e lo fa in un modo che si manifesta spesso solo dopo alcune ore, quando in casa o in casa si percepisce un freddo sensibile e dall'acqua del rubinetto scorre solo acqua fredda. Sia la caldaia a gas che la caldaia elettrica semplicemente non funzionano senza corrente elettrica, indipendentemente da quanto gas si abbia nel tubo o quanto combustibile si abbia nel serbatoio. Questa caratteristica delle caldaie moderne sorprende molte famiglie proprio nel momento in cui è più spiacevole - durante una fredda notte invernale, quando la corrente si spegne per ore a causa di una tempesta, un guasto alla rete o un'interruzione programmata.

In questo articolo spiegheremo perché la caldaia dipende dall'elettricità in modo maggiore di quanto la maggior parte delle persone si aspetterebbe, cosa esattamente consuma corrente all'interno di essa, quali rischi si corrono in caso di interruzione prolungata e come una fonte di alimentazione di riserva (UPS o batteria di riserva) possa risolvere questo problema. Si tratterà di un punto di vista pratico di una persona che decide se ha bisogno o meno di una fonte di alimentazione di riserva - non di un testo commerciale.

Perché la caldaia ha bisogno di corrente elettrica

Molte persone associano la caldaia esclusivamente al gas, al legno o all'energia elettrica come fonte di calore, ma dimenticano che anche una caldaia a gas pura ha bisogno di corrente elettrica per poter produrre calore e distribuirlo in casa. L'elettricità nella caldaia non serve per riscaldare l'acqua - questo è garantito dal bruciatore o dalla resistenza elettrica - ma per il controllo e il movimento dell'intero sistema. Senza di essa, il sistema si ferma semplicemente, anche se si avesse un serbatoio pieno di gas o pellet fino al soffitto.

Nella maggior parte delle caldaie domestiche comuni (caldaie a condensazione a gas, caldaie elettriche e molte caldaie a combustibile solido con tiraggio forzato), l'elettricità alimenta tre gruppi chiave di componenti:

Elettronica di controllo e display - il cervello della caldaia, che valuta le temperature, gestisce la regolazione climatica, comunica con il termostato ambiente e decide quando il bruciatore o la resistenza devono funzionare. Il consumo tipico di questa parte si aggira intorno ai 20-35 W.
Circolatore - garantisce che l'acqua riscaldata effettivamente scorra verso i radiatori o il riscaldamento a pavimento. Senza circolatore, il calore rimarrebbe solo nella caldaia e non andrebbe da nessuna parte. Un circolatore moderno tipico consuma circa 40-90 W in base alla potenza e al livello impostato.
Ventilatore (nelle caldaie a condensazione) - garantisce l'evacuazione forzata dei fumi e l'aspirazione dell'aria nella camera di combustione. Senza di esso, per motivi di sicurezza, il bruciatore non si avvia nemmeno. Il ventilatore può brevemente richiedere fino a 70-100 W all'avvio.

Se sommiamo questi valori, una caldaia a condensazione in funzione può richiedere in picco (ad esempio all'avvio del bruciatore, quando circolatore e ventilatore funzionano insieme) circa 150-200 W, in regime più tranquillo (solo circolazione e elettronica) si parla di circa 60-120 W. Si tratta di valori relativamente bassi rispetto, ad esempio, a una bollitore elettrico, motivo per cui l'alimentazione di riserva della caldaia è realisticamente risolvibile anche con una fonte di energia più piccola e accessibile - a differenza degli sforzi per alimentare di riserva l'intera casa, inclusa una cucina elettrica.

Il diagramma seguente riassume approssimativamente quanto consuma ciascuna parte della caldaia e qual è il consumo tipico massimo dell'intero sistema all'avvio:

Cosa succede quando si spegne la corrente

La reazione della caldaia all'interruzione di corrente è immediata e incondizionata - nel momento in cui si interrompe l'alimentazione elettrica, si spegne completamente tutto, bruciatore, circolatore e ventilatore, indipendentemente da quanto freddo ci sia fuori o da quanto calore rimanga nel sistema. Dopo l'interruzione di corrente, la caldaia non ricorda nemmeno esattamente in quale stato si trovava - al ripristino dell'alimentazione, esegue autonomamente un avvio di sicurezza (controllo della pressione, svuotamento dell'aria, sequenza iniziale del bruciatore), che può durare alcuni minuti.

L'impatto pratico dell'interruzione varia in base alla sua durata e al periodo dell'anno:

Interruzione breve (pochi secondi o minuti) - tipica durante il passaggio tra rami della rete di distribuzione. La caldaia si riavvia da sola, l'impatto è solo un leggero fluttuazione della temperatura, praticamente impercettibile.
Interruzione nell'ordine delle decine di minuti o ore - tipica durante una tempesta, un albero caduto su un cavo o un guasto al trasformatore. L'interno inizia a raffreddarsi gradualmente, in inverno a una velocità di circa 1-3 °C all'ora in base all'isolamento della casa. Si smette di riscaldare anche l'acqua calda sanitaria.
Interruzione prolungata (più ore, durante la notte) - in condizioni di gelo, il rischio reale di una temperatura in casa che scende al di sotto del punto in cui l'acqua nei tubi potrebbe ghiacciare, soprattutto in ambienti non riscaldati (cucina della caldaia, corridoio, muri esterni). Proprio questo è lo scenario in cui una fonte di alimentazione di riserva smette di essere "un comfort" e diventa una protezione per il bene.

È importante rendersi conto che il problema non riguarda solo il comfort. Un tubo congelato e successivamente rotto dopo il disgelo può causare danni nell'ordine delle migliaia di euro - molto di più di quanto possa costare qualsiasi fonte di alimentazione di riserva menzionata in questo articolo. Inoltre, si deve considerare che molti rilevatori e sistemi di allarme in casa (ad esempio, un rilevatore di perdite d'acqua, se fa parte del sistema della caldaia) possono dipendere anch'essi dall'elettricità, quindi un'interruzione di corrente può "spegnere" anche la protezione che altrimenti avrebbe segnalato il problema.

Lo schema seguente mostra in modo semplificato la catena di eventi, dal momento dell'interruzione di corrente fino alle possibili conseguenze, e dove esattamente entra in gioco una fonte di alimentazione di riserva:

Quale tipo di fonte di riserva ha senso per la caldaia

Sul mercato ci si imbatte comunemente in due categorie di soluzioni e è importante sapere cosa ci si può realisticamente aspettare da ciascuna:

UPS piccola (fonte di alimentazione con forma d'onda sinusoidale, collegata alla presa) - adatta soprattutto all'elettronica della caldaia e al circolatore più piccolo. Il vantaggio è il prezzo basso e l'installazione semplice (basta collegare la caldaia tramite l'UPS invece che direttamente alla presa), lo svantaggio è la durata limitata, di solito nell'ordine delle decine di minuti fino alle unità d'ora a seconda della capacità della batteria.
Fonte di riserva più grande / stazione di riserva portatile con batteria più potente - può sostenere senza problemi anche il ventilatore della caldaia a condensazione e fornire una durata di diverse ore, che è appunto lo scenario che risolve i blackout reali che durano diverse ore in inverno.

La proprietà chiave, a cui è necessario prestare attenzione nella scelta della fonte di riserva per la caldaia, è la forma d'onda sinusoidale pura della tensione in uscita (pure sine wave). Le fonti più economiche con onda sinusoidale modificata riescono ad alimentare l'elettronica semplice, ma con i circuiti di controllo più sensibili delle caldaie (soprattutto nelle moderne caldaie a condensazione con ventilatore regolato in frequenza) possono causare segnalazioni di errore, malfunzionamento dei sensori o, nel peggiore dei casi, danni all'elettronica nel corso del tempo. Per questo è opportuno optare per fonti specifiche per l'elettronica sensibile, non per la soluzione più economica disponibile sugli scaffali.

Nella scelta del tipo specifico di batteria per il sistema di riserva (ad esempio, se il cliente assembla una soluzione personalizzata con un inverter separato e una batteria) si utilizzano comunemente in pratica le batterie al piombo AGM, che sono manutenzione-free, non richiedono aggiunta d'acqua e tollerano anche la scarica parziale senza una rapida degradazione - che è appunto il tipo di utilizzo che si verifica in caso di blackout occasionali.

Prodotti consigliati

Nelle righe seguenti sono presentate tre soluzioni specifiche disponibili nell'offerta, che vengono comunemente utilizzate per questa applicazione - dalla batteria di riserva dedicata direttamente al caricamento nel sistema di riserva, fino alla stazione di riserva compatta portatile, che può essere collegata direttamente alla caldaia.

FIAMM ECOFORCE AGM VR 760 - batteria AGM manutenzione-free adatta come fonte di energia di riserva per il sistema di riserva della caldaia, tollera cicli ripetuti di scarica parziale in caso di blackout senza una rapida perdita di capacità. Prezzo a partire da 178,56 EUR.

FIAMM ECOFORCE AGM VR 800 - una capacità leggermente maggiore rispetto al modello VR 760, adatta soprattutto quando si desidera una riserva per blackout più lunghi o l'alimentazione simultanea del circolatore e dell'elettronica della caldaia. Prezzo a partire da 195,88 EUR.

Avansa 500 W - stazione di riserva compatta portatile con uscita sinusoidale, che può essere collegata direttamente alla caldaia senza la necessità di costruire un sistema di riserva separato con inverter. Adatta come soluzione semplice "chiavi in mano" per l'elettronica e il circolatore. Prezzo a partire da 199,51 EUR.

Per le famiglie che desiderano riservare anche un ventilatore più potente della caldaia a condensazione o necessitano di una durata più lunga (ad esempio in caso di blackout ripetuti in una località isolata), è più adatta una stazione più grande come Avansa 1050 W (prezzo a partire da 385,33 EUR), che fornisce una riserva di potenza e capacità significativamente maggiore.

Come calcolare la durata necessaria

Il calcolo pratico è più semplice di quanto sembri. Se si conosce approssimativamente il consumo della propria caldaia (di solito 60-120 W in regime normale, brevemente anche 150-200 W all'avvio del bruciatore) e si conosce la capacità della fonte di riserva in wattora (Wh), si può stimare la durata orientativa con una semplice divisione: la capacità in Wh divisa per il consumo medio in W = numero di ore di funzionamento.

Nella pratica ciò significa che una stazione di riserva o un'UPS più piccola può coprire un blackout breve o medio (tipicamente fino a una o due ore con carico pieno, più a lungo se la caldaia per la maggior parte del tempo mantiene solo la temperatura senza avviare il ventilatore), mentre una stazione più potente o una coppia di batterie di riserva nel sistema può coprire anche un blackout intero la notte.

Un confronto orientativo delle categorie di fonti di riserva in base alla durata tipica con un consumo medio della caldaia intorno a 80 W mostra il grafico seguente:

Questi numeri sono orientativi e la durata reale dipende sempre dalla capacità specifica della batteria, dall'efficienza dell'inverter e da quanto spesso la caldaia avvia il bruciatore durante l'interruzione (l'avvio del bruciatore aumenta temporaneamente il consumo a causa del ventilatore e dell'avvio del circolatore). Per un calcolo più preciso per il Suo modello specifico di caldaia, Le raccomandiamo di utilizzare i dati di consumo riportati sull'etichetta della caldaia o nella sua documentazione tecnica.

Confronto: UPS vs. gruppo elettrogeno domestico

Alcuni clienti considerano invece di una fonte di riserva un gruppo elettrogeno. Entrambi gli approcci hanno il loro posto, ma risolvono situazioni leggermente diverse:

Un confronto più dettagliato tra le due soluzioni, incluso quando conviene combinare entrambi gli approcci, lo trova nell'articolo dedicato Fonte di riserva vs. centrale elettrica domestica.

Esperienze pratiche nelle case comuni

Nella pratica, ci si imbatte principalmente in due tipi di situazioni in cui una famiglia acquista una fonte di riserva. La prima è una casa unifamiliare in campagna, dove la rete elettrica è più soggetta a interruzioni durante le tempeste o il forte vento - in tali località, interruzioni che durano ore non sono eccezioni, soprattutto nei mesi invernali quando il ghiaccio si forma sui cavi. La seconda situazione è quando la famiglia ha esperienza con un'interruzione programmata da parte della società distributrice, di cui è a conoscenza in anticipo, ma non vuole affrontare una casa fredda e l'acqua fredda per l'intera giornata di manutenzione. Nei due casi, l'elemento comune è che l'intervento in sé è relativamente semplice - la fonte di riserva si collega tra la presa e il cavo di alimentazione del boiler, oppure direttamente al quadro elettrico della caldaia, e in caso di interruzione prende automaticamente in carico l'alimentazione (nelle UPS di qualità con un tempo di commutazione nell'ordine dei millisecondi, il boiler non nemmeno rileva il riavvio). Per le stazioni di riserva più grandi si preferisce a volte un collegamento manuale, poiché vengono spesso utilizzate anche per altri scopi domestici, non solo esclusivamente per la caldaia.

Un'importante precisazione, spesso sottovalutata in pratica: la fonte di riserva risolve l'interruzione dell'elettricità, non l'interruzione del gas né un guasto della caldaia stessa. Quindi, in caso di interruzione del gas (ad esempio a causa di un guasto nella rete pubblica), la fonte di riserva mantiene la caldaia "sotto corrente", ma senza combustibile il bruciatore non si accenderà comunque. Allo stesso modo, la fonte di riserva non sostituisce la manutenzione regolare - se la caldaia presenta un altro guasto, l'elettricità non lo risolverà.

Come prestare attenzione al collegamento

Nell'installazione stessa della fonte di riserva è opportuno rispettare alcune regole fondamentali per evitare complicazioni inutili:

Verifica la potenza massima che la fonte deve gestire - bisogna considerare il picco di consumo all'avvio del bruciatore (fino a 150-200 W), non solo il consumo medio in regime normale.
Preferisci una fonte con uscita sinusoidale pulita, soprattutto per le caldaie a condensazione con ventilatore regolato in frequenza.
Posiziona la fonte in un ambiente asciutto e ventilato, lontano dall'umidità diretta, che nelle caldaie è spesso più elevata.
Controlla regolarmente lo stato della batteria - anche le fonti di riserva hanno una durata limitata e la batteria perde gradualmente capacità, il che si manifesta con una durata più breve in caso di interruzione, quando è necessaria più che mai.
Se hai dubbi sul corretto collegamento, soprattutto in caso di un collegamento fisso al sistema della caldaia, affidati a un'azienda specializzata per l'installazione.

Una guida passo passo per il collegamento, inclusi suggerimenti per diversi tipi di caldaie, la trova nell'articolo Installazione e collegamento della fonte di riserva.

Domande frequenti

Ho bisogno di una fonte di riserva anche per una caldaia a combustibile solido?

Sì, se la caldaia ha tiraggio forzato (ventilatore) o regolazione elettronica della combustione. Anche le caldaie a legna o a pellet con alimentazione automatica hanno bisogno di elettricità per il funzionamento del cingolo di alimentazione, del ventilatore e dell'unità di controllo - senza corrente il processo di combustione si ferma automaticamente, esattamente come in una caldaia a gas.

Basta una piccola UPS per computer o devo scegliere una fonte specializzata?

Una UPS standard per computer può funzionare per l'elettronica stessa, ma in caso di consumo più elevato (pompa circolatrice, ventilatore all'avvio) può caricare rapidamente o spegnersi a causa della protezione anti-sopraccarico. Per un backup affidabile dell'intera caldaia è meglio scegliere una fonte o una stazione di riserva con una riserva di potenza sufficiente e un'uscita sinusoidale pulita, come le soluzioni descritte sopra in questo articolo.

Quanto dura la fonte di riserva in caso di interruzione dell'elettricità?

Dipende dalla capacità della fonte e dal consumo medio della caldaia. Approssimativamente: le soluzioni più piccole coprono circa un'ora, quelle di media grandezza 3-4 ore, quelle più potenti fino a 8-10 ore con un consumo intorno ai 80 W. Per una stima più precisa e il modo di calcolare, consulta l'articolo Quanto dura la fonte di riserva in caso di interruzione dell'elettricità.

Posso collegare io stesso la fonte di riserva o devo farlo fare da un elettricista?

Le soluzioni semplici tipo una stazione di riserva portatile, che si collega solo a una presa normale tra la fonte e l'apparecchio, la maggior parte degli utenti riesce a collegarla da sola. Se invece si tratta di un collegamento fisso al quadro elettrico della caldaia o di un collegamento a più batterie e inverter, è consigliabile affidarsi a un'azienda specializzata, che verificherà anche che il collegamento rispetti le normative di sicurezza.

Influirà la fonte di riserva sulla garanzia della caldaia?

Il semplice collegamento della caldaia a una fonte esterna di riserva non influisce in genere sulla garanzia, poiché non si interviene direttamente sulla caldaia stessa. In caso di dubbi, è opportuno consultare direttamente il produttore della caldaia o il partner di assistenza tecnica, soprattutto se si interviene sull'installazione interna.

Conviene una fonte di riserva anche in città, dove le interruzioni di corrente non sono frequenti?

Sì, anche in ambiente urbano si verificano occasionalmente interruzioni non pianificate (guasti al trasformatore, lavori in rete) e interruzioni pianificate. Dal momento che il costo di acquisto di una soluzione di riserva più piccola è relativamente basso rispetto al rischio di un appartamento freddo o tubazioni danneggiate, molte famiglie la considerano una copertura sensata anche in aree con un basso tasso di interruzioni.

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