Qual è la potenza e la portata della pompa che necessito

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Domanda "quale pompa circolatrice abbia davvero bisogno" è una di quelle che la maggior parte delle persone si pone solo nel momento in cui si trova davanti a uno scaffale con tre o quattro modelli che si differenziano in potenza, prezzo e designazione. La risposta non è però una matematica complicata né una misurazione faticosa - basta conoscere due numeri che descrivono il proprio impianto di riscaldamento e saperli proiettare nei parametri della pompa. In questo articolo spiegheremo in modo pratico portata e altezza manometrica, su esempi reali di un appartamento, di una casa unifamiliare con radiatori e di una casa con riscaldamento a pavimento, e mostreremo come questi calcoli si proiettano nella scelta concreta della pompa.

Una pompa circolatrice sovradimensionata o sottodimensionata non sono solo problemi teorici. Una pompa troppo debole non riscalderà le stanze lontane, il sistema "fracasserà" e la caldaia si surriscalderà inutilmente, perché il calore non ne esce abbastanza velocemente. Al contrario, una pompa troppo potente invece farà rumore, sprecherà elettricità (sebbene con i modelli elettronici moderni questa differenza sia oggi ridotta) e nei sistemi più vecchi può causare usura erosiva delle valvole e rumore nei testi termostatici. La corretta dimensione si paga quindi in termini di comfort, durata e costi operativi.

Due parametri chiave: portata e altezza manometrica

Ogni pompa circolatrice nel catalogo ha indicati (o derivabili dalla curva) due numeri fondamentali: la portata massima e l'altezza manometrica massima. Per sapere quale pompa è giusta per la propria casa, è necessario conoscere approssimativamente entrambi i parametri anche nel proprio sistema.

Portata (Q) - quanto acqua bisogna circolare

La portata indica quanti litri (rispettivamente m³) di acqua di riscaldamento la pompa deve spostare in un'ora attraverso il circuito, per trasferire il calore dalla caldaia ai radiatori o alle tubature del pavimento in quantità richiesta. La portata è quindi direttamente legata alla potenza della sorgente di calore (caldaia, pompa di calore) e al salto termico, cioè alla differenza tra la temperatura dell'acqua in uscita e in entrata nella caldaia.

La formula che ogni progettista verifica quando si progetta un impianto di riscaldamento è semplice:

Q [m³/h] = P [kW] × 0,86 / ΔT [°C]

dove P è la potenza della sorgente di calore in kilowatt e ΔT è il salto termico (differenza tra mandata e ritorno). Il numero 0,86 deriva dal calore specifico dell'acqua e costante, che non è necessario derivare in alcun modo - basta semplicemente usarla.

Più alto è il salto termico che il sistema permette, minore è la portata necessaria per la stessa potenza - e viceversa. I sistemi con radiatori funzionano comunemente con un salto intorno ai 15 °C (ad esempio 55/40 °C), mentre il riscaldamento a pavimento richiede un salto molto più basso, tipicamente 5 °C (ad esempio 35/30 °C), perché la temperatura superficiale del pavimento non deve essere troppo alta. Proprio per questo motivo, il riscaldamento a pavimento richiede una portata molto più alta rispetto ai radiatori per la stessa potenza della caldaia - ed è per questo che spesso si cambia anche la pompa quando si passa dai radiatori al riscaldamento a pavimento.

Altezza manometrica (H) - quale resistenza deve superare la pompa

L'altezza manometrica (a volte indicata anche come spinta) indica quale resistenza idraulica la pompa può superare - cioè la somma delle perdite di carico nei tubi, negli angoli, nelle valvole, nei filtri, nel bruciatore della caldaia e nei radiatori o nel collettore del riscaldamento a pavimento. Si misura in metri di colonna d'acqua (m). Non si tratta quindi dell'altezza fisica a cui la pompa può spingere l'acqua (non è necessario superare alcuna altezza, poiché il circuito è chiuso e l'acqua torna indietro), ma della misura della resistenza che bisogna superare, affinché l'acqua scorra alla velocità richiesta.

L'altezza manometrica cresce con la lunghezza dei tubi, con il numero di angoli e derivazioni, con il numero di radiatori o circuiti connessi, e soprattutto con la presenza di dispositivi ad alta resistenza - tipicamente lunghe tubature del riscaldamento a pavimento o tubi molto sottili. Il calcolo esatto dell'altezza manometrica è un compito per il progettista (somma delle perdite di carico di ogni tratto), per una famiglia media però basta un'indicazione orientativa in base alle dimensioni e al tipo di sistema, che vedremo più avanti.

Tre esempi reali della pratica

Invece della teoria secca, guardiamo a tre situazioni comuni con cui ci si imbatte più frequentemente su atria.sk - un piccolo appartamento con un solo circuito di radiatori, una casa familiare di media grandezza con diversi circuiti di radiatori e una casa familiare con riscaldamento a pavimento. Per ognuna diamo un calcolo reale in base alla formula sopra.

Esempio A: appartamento 65 m², caldaia/scambiatore 10 kW, radiatori

Nel sistema con radiatori si calcola con un salto termico standard di 15 °C. Inserendo nella formula otteniamo:

Q = 10 × 0,86 / 15 = 0,57 m³/h (arrotondato a 0,6 m³/h)

Si tratta di un unico circuito compatto con tubazioni corte (dell'ordine di 20-25 metri di andata e ritorno), quindi l'altezza manometrica rimane bassa - stimata intorno a 1,5 m. Questa è una situazione tipica per una pompa più piccola della fascia inferiore di potenza.

Esempio B: casa familiare 150 m², caldaia 20 kW, radiatori, due circuiti

Nelle case più grandi è comune che l'impianto abbia due o più rami (ad esempio piano terra e piano superiore separatamente), il che allunga la tratta dei tubi e aggiunge derivazioni e valvole di chiusura.

Q = 20 × 0,86 / 15 = 1,15 m³/h

L'altezza manometrica con una tratta più lunga (stimata intorno a 50-70 metri di lunghezza equivalente inclusi angoli e valvole) si aggira intorno a 3 m. In questo caso si tende già a scegliere un modello più potente, che abbia una riserva anche per eventuali modifiche future dell'impianto (aggiunta di un radiatore, sostituzione con uno più grande).

Esempio C: casa familiare 180 m², caldaia 18 kW, riscaldamento a pavimento

Nel riscaldamento a pavimento la situazione è diversa - un basso salto termico di 5 °C significa una portata molto più alta necessaria nel circuito principale prima del collettore:

Q = 18 × 0,86 / 5 = 3,10 m³/h

Importante notare: questa è la portata nel circuito principale tra caldaia e collettore. Ogni singola tubatura del riscaldamento a pavimento ha una propria regolazione nel collettore (o addirittura una propria piccola pompa circolatrice in caso di collettori grandi), quindi ogni singola tubatura richiede molto meno - tipicamente 0,3 a 0,6 m³/h per circuito. L'altezza manometrica della pompa principale prima del collettore in una casa normale si aggira intorno a 2,5 m, che vista la maggiore portata richiede in genere una pompa di una fascia di potenza superiore.

Il grafico seguente riassume la portata necessaria in tutti e tre gli esempi - si vede chiaramente come la portata aumenti in modo significativo nel riscaldamento a pavimento rispetto ai radiatori, anche se la potenza della sorgente di calore è simile in questi tre casi.

Come stimare l'altezza manometrica senza calcoli complessi

Il calcolo idraulico preciso dell'altezza manometrica (somma delle perdite di carico di ogni tratto di tubo, ogni angolo, valvola e apparecchio) è un lavoro per l'idraulico o il progettista. Per un'ordinaria sostituzione della pompa in un impianto esistente o per una scelta orientativa in fase di costruzione si può però fare a meno di questi calcoli complessi, seguendo queste regole pratiche basate su realizzazioni comuni:

Appartamento o casa fino a 80 m², un solo circuito compatto: altezza manometrica 1-2 m.
Casa di media grandezza 100-180 m², uno o due circuiti radiatore: altezza manometrica 2-4 m.
Casa più grande oltre 200 m², più rami o tracciati tubi più lunghi: altezza manometrica 4-6 m.
Riscaldamento a pavimento, circuito principale prima del collettore: altezza manometrica 2-3 m (i singoli circuiti hanno la propria regolazione del flusso nel collettore), ma se il sistema è molto ramificato con molti circuiti e tracciati lunghi, potrebbe essere necessaria una maggiore riserva.

Se non è chiaro a quale categoria appartiene la Sua casa, è sempre meglio orientarsi verso il valore più alto - un circolatore con una leggera riserva di potenza non disturba affatto, perché i modelli moderni regolati elettronicamente si adattano automaticamente alla potenza richiesta in quel momento (di più in seguito). Al contrario, un circolatore sottodimensionato non si può "aggiustare" con alcun tipo di impostazione.

Lo schema seguente riassume l'intero procedimento di calcolo in tre passaggi - dalla potenza della caldaia e dal dislivello termico fino alla scelta del circolatore specifico.

Utili sono anche i confronti del secondo parametro - l'altezza manometrica. Mentre il flusso dipende soprattutto dal tipo di sistema (radiatori vs. pavimento riscaldato), l'altezza manometrica dipende soprattutto dalle dimensioni della casa e dalla lunghezza dei tracciati, come mostra il grafico seguente con i valori dei nostri tre esempi.

Circolatori regolati elettronicamente - perché oggi hanno più senso

I circolatori più vecchi avevano solo pochi livelli fissi (tipicamente 1-3), che l'utente poteva commutare manualmente - e spesso rimaneva fissato sul livello massimo "per essere sicuro che bastasse". Questo significava un consumo elettrico e rumore inutili, soprattutto quando il sistema era parzialmente carico (ad esempio durante il periodo di transizione primaverile e autunnale, quando la caldaia funziona solo a una parte della sua potenza).

I circolatori regolati elettronicamente (cosiddetti EEI, ad alta efficienza) invece misurano continuamente la differenza di pressione nel sistema e regolano autonomamente le velocità esattamente in base alla richiesta corrente. In pratica, significa che in caso di carico parziale funzionano più silenziosamente e consumano molto meno energia elettrica rispetto ai modelli classici più vecchi - il risparmio sul consumo elettrico del circolatore stesso in funzionamento annuale è spesso a due cifre in euro all'anno, a seconda delle dimensioni del sistema e del prezzo dell'elettricità. Per questo motivo, oggi quasi sempre si consiglia di passare a un modello regolato elettronicamente quando si sostituisce un circolatore vecchio - non solo per il risparmio, ma anche perché si adatta autonomamente alla potenza necessaria, anche quando si sottostima o si sovrastima leggermente la stima del flusso e dell'altezza manometrica.

La differenza tra un circolatore classico e uno regolato elettronicamente, comprese le vantaggi e svantaggi di entrambi i tipi, la trattiamo in dettaglio nell'articolo separato Circolatori elettronici vs. circolatori classici.

Circolatori consigliati in base al tipo di installazione

In base ai tre esempi sopra e alle richieste comuni delle famiglie slovacche, consigliamo i seguenti modelli specifici del nostro assortimento. Tutti rientrano tra i circolatori elettronici ad alta efficienza.

SADA so šróbením DAB.EVOSTA2 40-70/180 + záložný zdroj - akcia - adatto proprio per le installazioni più piccole dell'esempio A (appartamento, casa familiare piccola, un solo circuito radiatore compatto). Questo set include inoltre una fonte di alimentazione di riserva (UPS), quindi il circolatore funziona anche brevemente in caso di interruzione dell'elettricità - lo apprezzerà soprattutto con le caldaie, dove l'interruzione del circolo durante il raffreddamento può causare il surriscaldamento. Prezzo da 334,84 €.

EVOPLUS SMALL 60/180 M Circolatore elettronico per piccoli impianti di riscaldamento e climatizzazione - filettato - classe media adatta per la situazione dell'esempio B (casa familiare con due circuiti radiatore, flusso e altezza manometrica più elevati rispetto all'appartamento). La regolazione elettronica trova autonomamente il punto ottimale di funzionamento anche in caso di variazioni stagionali del carico del sistema. Prezzo da 625,40 €.

EVOPLUS SMALL 80/180 M Circolatore elettronico per impianti di riscaldamento e climatizzazione di piccole dimensioni - filettato - il più potente di questa serie, lo consigliamo appunto per l'esempio C (casa familiare con riscaldamento a pavimento, dove è richiesto un flusso maggiore sull'anello principale) oppure per case più grandi con più ramificazioni radiatore contemporaneamente. Prezzo da 704,47 €.

Il grafico seguente confronta in modo orientativo, quale categoria di pompa si adatta a ciascuno dei tre esempi - in base all'aumento della richiesta di flusso e di altezza manometrica.

Le curve H-Q esatte (curve di portata/altezza manometrica) le trova nella documentazione tecnica di ogni prodotto - le raccomandazioni sopra sono orientative in base a realizzazioni comuni e non sostituiscono la consulenza di un tecnico di riscaldamento per impianti non tipici o di grandi dimensioni. Se non è sicuro, Lei può richiedere tramite il modulo di contatto in fondo all'articolo un consiglio in base ai parametri specifici della Sua casa.

Circolatore per condensa - dettaglio spesso trascurato

Nel rispondere alla domanda "quale circolatore ha bisogno" si dovrebbe menzionare anche un altro tipo di circolatore, spesso trascurato durante la pianificazione - il circolatore per lo scarico della condensa. Le caldaie a condensazione producono infatti condensa (acqua leggermente acida che si forma per condensazione dei fumi), che deve essere scaricata in modo sicuro nel sistema fognario. Se la caldaia è posizionata sopra il livello del tubo di scarico o in un luogo dove non è possibile il deflusso gravitazionale (ad esempio in un seminterrato, in una stanza senza scarico vicino), lo scarico gravitazionale non è sufficiente e si richiede un piccolo circolatore automatico per la condensa.

GRUNDFOS CONLIFT 1 - pompa compatta automatica espressamente progettata per questo scopo: lo scarico della condensa dalla caldaia a condensazione (eventualmente anche da climatizzatori o deumidificatori) in quei casi in cui non è presente un dislivello gravitazionale verso il sistema fognario. Non si tratta quindi di un circolatore per l'acqua di riscaldamento, ma di un componente complementare, ma in pratica importante, dell'installazione completa di una caldaia a condensazione. Prezzo da 102,34 €.

Errori più comuni nella scelta della potenza del circolatore

Nelle decine di realizzazioni seguite da noi tramite atria.sk, con consulenza e fornitura di materiali, ci si imbatte ripetutamente in alcuni errori tipici:

1. Si sceglie il circolatore solo in base a "quale è sempre adatto a questa marca di caldaia"

Molti venditori e aziende di installazione si affidano sempre allo stesso modello di circolatore, indipendentemente dalle reali dimensioni e dal tipo di impianto - semplicemente perché "lo facciamo sempre così". In un piccolo appartamento ciò significa un circolatore sovradimensionato (e quindi più costoso), in una casa più grande con riscaldamento a pavimento invece una soluzione sottodimensionata che non riesce a garantire un flusso sufficiente.

2. Confusione tra il dislivello termico dei radiatori e del riscaldamento a pavimento

Se nel calcolo del flusso si utilizza un dislivello termico errato (ad esempio 15 °C invece dei reali 5 °C del riscaldamento a pavimento), il risultato sarà circa tre volte inferiore a quanto l'impianto necessita veramente. Questo è uno dei motivi più comuni per cui il riscaldamento a pavimento "non riscalda come dovrebbe", anche se la caldaia è correttamente dimensionata.

3. Si trascura l'adattabilità futura dell'impianto

Se si prevede, nel giro di pochi anni, di aggiungere un radiatore, completare un sottotetto o passare parzialmente al riscaldamento a pavimento, conviene scegliere un circolatore con una certa riserva di potenza - inoltre, nei modelli elettronici controllati, ciò non comporta alcuna perdita di efficienza in caso di carico attuale ridotto.

4. Si sottovaluta l'altezza manometrica negli impianti più estesi

Nelle case con lunghe tracce di tubi, più piani o molte derivazioni, l'altezza manometrica si accumula rapidamente. Se il circolatore non riesce a superarla, il flusso si arresta praticamente nei punti più lontani dell'impianto - tipicamente si manifesta come un radiatore freddo all'estremità più lontana di una ramificazione, pur essendo gli altri radiatori riscaldati normalmente.

Riepilogo - procedura rapida passo dopo passo

Se si desidera scegliere da solo il circolatore, senza chiamare un tecnico, seguire questa procedura:

Determinare la potenza della caldaia o della sorgente di riscaldamento in kW (è indicata nella documentazione della caldaia o sul suo marchio di fabbrica).
Definire il dislivello termico in base al tipo di impianto - 15 °C per i radiatori, 5 °C per il riscaldamento a pavimento.
Calcolare il flusso necessario in base alla formula Q = P × 0,86 / ΔT.
Stimare l'altezza manometrica in base alle dimensioni della casa e al tipo di impianto (tabella sopra), aggiungendo eventualmente una certa riserva, se si prevede di espandere l'impianto in futuro.
Scegliere un circolatore la cui portata massima e altezza manometrica corrispondano o superino leggermente il calcolo richiesto - nei modelli elettronici controllati il circolatore si regolerà autonomamente.
Nel caso di una caldaia a condensazione senza scarico gravitazionale, non dimenticare il circolatore separato per la condensa.

Se anche dopo questo procedimento non è sicuro quale modello è il più adatto per la Sua casa specifica, contatti Lei. Basta indicare la potenza della caldaia, il tipo di impianto (radiatori/pavimento riscaldato) e la grandezza approssimativa della casa, e con piacere Le consiglieremo un modello specifico del nostro assortimento.

Domande frequenti

Può utilizzare un circolatore più potente di quanto calcolato, "così che certamente basta"?

Sì, una leggera riserva di potenza non fa alcun male, soprattutto con i circolatori elettronici, che regolano le proprie velocità in base alla richiesta effettiva dell'impianto e non girano inutilmente a piena potenza. Un circolatore tradizionale (non regolabile) notevolmente sovradimensionato può invece causare rumore nell'impianto, un "ronzio" delle teste termostatiche e un consumo elettrico aumentato, quindi anche in questo caso ha senso attenersi all'indicazione del calcolo con una riserva ragionevole del 10-20 %, non con un valore molto più alto.

Come posso determinare il salto termico della mia installazione esistente, se non so se è 15 °C o un altro valore?

Il modo più semplice è misurare con un termometro (o sottrarre dal display della caldaia, se mostra i valori) la temperatura del tubo di mandata e del tubo di ritorno durante il normale funzionamento della caldaia alla temperatura esterna progettuale o vicino ad essa. La differenza tra questi due valori è il Suo salto termico reale. Nei normali impianti a radiatori in Slovacchia, nella stragrande maggioranza dei casi si aggira intorno ai 15 °C, mentre nei sistemi a pavimento riscaldato intorno ai 5 °C, ma il progetto specifico o l'impostazione della caldaia può variare leggermente.

Ho una casa con radiatori e pavimento riscaldato insieme - quale salto termico devo utilizzare?

Negli impianti combinati si utilizza in genere il salto termico più basso del pavimento riscaldato (5 °C) come decisivo per il calcolo del circolatore principale prima del collettore di distribuzione, poiché la parte a pavimento ha maggiori richieste di portata. La parte a radiatori riceve in genere l'acqua attraverso un gruppo di mescolamento separato con la propria regolazione di temperatura e portata, quindi non è necessario calcolare un circolatore separato per ogni ramo - basta sommare la potenza totale delle due parti e utilizzare un salto termico di 5 °C.

Che succede se acquisto un circolatore con una portata inferiore a quella richiesta dall'impianto?

L'impianto non si scalda sufficientemente nei punti più lontani o con le peggiori condizioni idrauliche - tipicamente l'ultimo radiatore del ramo rimarrà freddo o tiepido, anche se la caldaia funziona a piena potenza e gli altri radiatori riscaldano normalmente. Nel caso del riscaldamento a pavimento, si manifesterà come un riscaldamento irregolare delle singole stanze, oppure un tempo più lungo necessario per raggiungere la temperatura desiderata.

C'è una differenza tra il circolatore per i radiatori e per il riscaldamento a pavimento?

Il circolatore stesso è costruttivamente identico - la differenza sta nel fatto che l'impianto richiede una portata e una prevalenza diversa, come mostrato negli esempi precedenti. Nel caso del riscaldamento a pavimento si aggiunge inoltre quasi sempre un collettore con la propria regolazione della portata per ogni circuito (o con circolatori separati più piccoli nei collettori più grandi), quindi il circolatore principale prima del collettore gestisce solo la portata totale verso il collettore, non la distribuzione tra i singoli circuiti.

Devo considerare anche la filettatura e le dimensioni durante l'acquisto di un nuovo circolatore al posto di uno vecchio?

Sì, durante il cambio del circolatore esistente è importante verificare anche la distanza tra le filettature (distanza assiale delle connessioni) e il diametro del filetto, in modo che il nuovo circolatore possa sostituire il precedente senza modifiche al tubo. Queste informazioni sono sempre indicate nei parametri tecnici del prodotto specifico - se non è sicuro, con piacere Le verificheremo insieme prima dell'ordine tramite il modulo di contatto qui sotto.

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Non riesce a decidere quale circolatore scegliere per la Sua casa specifica, o sta affrontando una situazione non tipica (più circuiti, combinazione di radiatori e pavimento riscaldato, lunghe tracce di tubi)? Contatti Lei - basta indicare la potenza della caldaia, il tipo di impianto e la grandezza approssimativa della casa, e con piacere Le consiglieremo.