Serbatoio di accumulo vs. serbatoio TÜV

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Accumulatore termico vs. serbatoio ACS: qual è la differenza e perché non è la stessa cosa

Quasi ogni settimana, su atria.sk, ci troviamo di fronte allo stesso malinteso: il cliente ordina una "grande vasca d'acqua" intendendo l'accumulatore termico o il serbatoio ACS (acqua calda sanitaria) – anche se entrambi i dispositivi appaiono esternamente simili (un contenitore cilindrico in acciaio, isolato, con alcune connessioni), svolgono funzioni completamente diverse. Sostituire questi due componenti nel progetto dell'impianto di riscaldamento è una delle cause più frequenti per cui, dopo anni di utilizzo, qualcuno lamenta una mancanza di acqua calda, un caldaia che si accende e spegne troppo spesso, o viceversa un accumulatore termico che non si utilizza mai correttamente. In questo articolo spiegheremo la differenza in modo pratico, con numeri reali e situazioni operative tipiche, senza vendervi niente – in questa categoria di accumolatori termici non abbiamo prodotti disponibili in magazzino, quindi possiamo concentrarci esclusivamente sul capire il principio e prendere una decisione informata quando acquisterete il dispositivo da chiunque.

Cos'è l'accumulatore termico e a cosa serve nel sistema

L'accumulatore termico (a volte indicato anche come "serbatoio di livellamento" o in inglese "buffer tank") è un contenitore isolato in acciaio riempito con acqua di riscaldamento che funge da riserva di energia termica per il circuito di riscaldamento – quindi per i radiatori, il riscaldamento a pavimento o le unità di ventilazione. Non si tratta di acqua potabile e mai si preleva direttamente da essa acqua per lavare o per la doccia. L'unica sua funzione è accumulare il calore prodotto dal generatore (caldaia, pompa di calore, camino con scambiatore, collettori solari) e consegnarlo gradualmente al sistema di riscaldamento in base alle esigenze attuali della casa.

Il volume tipico di un accumulatore termico per un normale edificio residenziale varia tra 500 e 1 500 litri; per le caldaie a combustibile solido (legna, carbone) si consiglia comunemente 800-1 000 litri per ogni carica di combustibile, in modo che la caldaia possa bruciare a piena potenza e l'eccesso di calore venga immagazzinato invece di disperdersi attraverso la canna fumaria durante un funzionamento spento ed inefficiente. Per le pompe di calore si sceglie un volume più piccolo, di solito 200-500 litri, perché qui si tratta piuttosto di un separatore idraulico dei circuiti e di una riduzione del numero di avvii del compressore, piuttosto che di un'accumulo termico effettivo a lungo termine.

Una proprietà importante dell'accumulatore termico è la cosiddetta stratificazione termica (stratificazione) – l'acqua più calda si mantiene naturalmente in alto, quella più fredda in basso, e un sistema correttamente progettato di connessioni (più ingressi ed uscite a diverse altezze del serbatoio) sfrutta questa stratificazione per far sì che la sorgente di calore aspiri sempre l'acqua più fredda dal basso e il circuito di riscaldamento prenda l'acqua più calda dall'alto. Grazie a questo, l'accumulatore termico può funzionare in un ampio intervallo di temperature, comunemente da 35 °C (riscaldamento a pavimento a bassa temperatura) fino a 80-85 °C (radiatori con caldaia a combustibile solido durante un bruciamento intenso).

Cos'è il serbatoio ACS e a cosa serve

Il serbatoio per acqua calda sanitaria (ACS) (spesso chiamato anche scaldabagno, anche se tecnicamente "scaldabagno" indica piuttosto un riscaldatore elettrico) è un contenitore in cui si riscalda e si conserva l'acqua potabile destinata al consumo domestico – docce, bagni, lavaggio dei piatti, lavaggio. A differenza dell'accumulatore termico, il serbatoio ACS è costruito con materiali adatti al contatto con l'acqua potabile (più spesso acciaio smaltato o inox) e deve rispettare norme igieniche, incluso la protezione contro la proliferazione della batteria legionella.

Proprio la legionella è il motivo per cui il serbatoio ACS non può funzionare nello stesso ampio intervallo di temperature dell'accumulatore termico. Questa batteria si moltiplica meglio a temperature comprese tra 25-45 °C e per questo è necessario che il serbatoio ACS raggiunga regolarmente (si consiglia almeno una volta a settimana, molti sistemi lo fanno automaticamente una volta al giorno durante la notte) una temperatura minima di 60 °C in tutto il volume, idealmente anche 65-70 °C per uccidere eventuali batterie. La temperatura operativa tipica del serbatoio ACS è 55-60 °C, che è anche la temperatura a cui l'acqua è gradevole da mescolare con l'acqua fredda durante l'erogazione.

Il volume tipico del serbatoio ACS per un edificio residenziale dipende dal numero di persone e dalle abitudini della famiglia: per 2-3 persone basta 120-150 litri, per una famiglia media di 4 persone si consiglia 150-200 litri, per famiglie più grandi con più bagni o vasca da bagno 200-300 litri. Nei serbatoi riscaldati indirettamente (con uno scambiatore collegato alla caldaia o alla pompa di calore) un parametro importante è anche la superficie dello scambiatore, che determina quanto velocemente il serbatoio può riscaldarsi nuovamente dopo un grande prelievo (ad esempio dopo il riempimento della vasca da bagno).

Differenze principali in sintesi

La seguente tabella riassume le differenze più importanti tra i due dispositivi, come descritti sopra:

Come entrambi i dispositivi si integrano nell'impianto di riscaldamento

La differenza si capisce meglio con uno schema del flusso di calore dal generatore agli utilizzatori. In un sistema standard con accumulatore termico e serbatoio ACS separato, il percorso del calore è il seguente: la sorgente di calore (caldaia, pompa di calore o camino con scambiatore) riscalda l'acqua, che va nell'accumulatore termico, da cui si distribuisce in due direzioni – una verso il circuito di riscaldamento (radiatori, riscaldamento a pavimento), l'altra verso il serbatoio ACS, dove l'acqua potabile destinata all'erogazione domestica si riscalda indirettamente attraverso lo scambiatore.

Osservi un dettaglio importante nello schema: il serbatoio di accumulo è un punto chiuso, da cui partono due rami completamente diversi verso due utenze diverse - e l'acqua che circola tra la fonte, il serbatoio e il circuito di riscaldamento non si mescola mai con l'acqua potabile nel bollitore per ACS. Il trasferimento di calore tra i due avviene solo attraverso la parete del cambio termico (serpentina o cambio a piastre), similmente a un classico "boiler integrato", ma con un serbatoio di accumulo in più come elemento intermedio.

Perché a volte si trovano soluzioni "combinate"

Sul mercato esistono anche dispositivi che appaiono all'esterno come un'unica unità, ma in realtà combinano entrambe le funzioni in un unico involucro. Il principio più noto è detto "tank-in-tank" (serbatoio dentro un serbatoio) - all'interno di un serbatoio di accumulo più grande è inserito un serbatoio più piccolo in acciaio inox o smaltato, che serve esclusivamente per l'acqua potabile e che è completamente circondato dall'acqua di riscaldamento del serbatoio di accumulo. Il vantaggio è il risparmio di spazio (una sola unità invece di due) e il riscaldamento più rapido dell'ACS grazie alla grande superficie di scambio termico (l'intera superficie del serbatoio interno), mentre lo svantaggio è il costo iniziale più elevato e, in caso di guasto del serbatoio interno, un intervento di assistenza tecnica più complesso.

Un altro tipo di combinazione è il serbatoio di accumulo con un cambio termico a serpentina (cosiddetto "con serpentina") direttamente all'interno - in questo caso l'acqua potabile viene riscaldata a passo continuo durante il passaggio attraverso la serpentina immersa nell'acqua di riscaldamento, senza un volume proprio per l'accumulo dell'acqua calda. Questa soluzione è adatta soprattutto per consumi ridotti (ad esempio una sola stanza da bagno, un appartamento), mentre in caso di un consumo elevato (riempimento della vasca da bagno, docce contemporanee per più persone) il riscaldamento a passo continuo potrebbe non essere all'altezza rispetto a un serbatoio autonomo con un volume elevato di acqua già riscaldata.

Per una casa familiare standard con consumo medio di acqua calda (2 bagni, 4-5 persone) si è rivelata in pratica la combinazione più efficace di un serbatoio di accumulo autonomo (800-1000 l) e di un bollitore autonomo per ACS (150-200 l) collegati tramite una valvola a tre o quattro vie - è una soluzione con la massima flessibilità in termini di assistenza tecnica, sostituzione di un componente senza intervento sull'altro e il rischio più basso di compromettere il regime di riscaldamento e di igiene.

Capacità in pratica - confronto in base alle dimensioni della famiglia

I volumi consigliati specifici variano soprattutto in base alla fonte di calore (per il serbatoio di accumulo) e in base al numero di persone/bagni (per il bollitore per ACS). Il grafico seguente mostra gli intervalli di capacità normalmente consigliati, con cui ci si imbatte più frequentemente nella consulenza pratica:

Dal grafico si capisce perché è così rischioso confondere i due dispositivi: un serbatoio di accumulo da 800-1000 litri progettato per una caldaia a combustibile solido è completamente sovradimensionato come bollitore per ACS (e inoltre non soddisfa i requisiti igienici in termini di materiale e protezione contro la legionella) - e viceversa, un bollitore per ACS da 150-200 litri come serbatoio di accumulo per una caldaia a combustibile solido sarebbe sottodimensionato di diverse volte, la caldaia dovrebbe spesso spegnersi e funzionare in modo inefficiente.

Regime termico - perché non si può sostituire uno con l'altro

Oltre al volume, c'è una differenza fondamentale anche in base a come si gestisce la temperatura all'interno del serbatoio. Il serbatoio di accumulo è progettato per contenere contemporaneamente strati termici diversi (ad esempio 45 °C in basso, 75 °C in alto) e il sistema sfrutta attivamente questa differenza. Il bollitore per ACS, invece, ha bisogno di essere riscaldato regolarmente a una temperatura uniforme e sufficientemente alta in tutto il volume per motivi igienici - un bollitore parzialmente riscaldato (ad esempio solo un terzo in alto) non è sufficiente in termini di protezione contro la legionella, anche se all'atto del prelievo l'acqua sembra calda al tatto.

Questo schema spiega anche perché non ha senso installare nella caldaia a accumulo una temperatura di 60 °C come obiettivo fisso (si perderebbe inutilmente calore e si ridurrebbe l'efficacia delle fonti a bassa temperatura come la pompa di calore), mentre invece per il bollitore ACS questa temperatura è una necessità di sicurezza, su cui non si può risparmiare.

Quando si ha bisogno di entrambi e quando basta un solo apparecchio

Nella pratica ci si imbatte in quattro situazioni tipiche:

Casa riscaldata e con bisogno di acqua calda, fonte è una caldaia a combustibile solido o camino con scambiatore: in questo caso la caldaia a accumulo è praticamente indispensabile (una caldaia a legna non si può regolare in modo continuo come una caldaia a gas, ha bisogno di "un posto dove mettere" il calore in eccesso durante la combustione intensiva) e il bollitore ACS viene alimentato tramite lo scambiatore su questa caldaia o è autonomo, riscaldato da essa.

Casa con solo caldaia a condensazione a gas o elettrica e radiatori normali: la caldaia a accumulo non è spesso necessaria, perché una moderna caldaia a condensazione è in grado di modulare continuamente la potenza e di reagire al fabbisogno attuale senza bisogno di un grande accumulo di calore. Il bollitore ACS (autonomo o combinato direttamente nella caldaia, detta caldaia combi) è invece sempre necessario, se la casa non ha un riscaldamento istantaneo dell'acqua direttamente nella caldaia.

Casa con pompa di calore: si consiglia spesso una caldaia a accumulo (di volume minore, 200-300 l) per l'isolamento idraulico dei circuiti e per ridurre il numero di avvii del compressore, il che prolunga la durata dell'apparecchio. Il bollitore ACS è quasi sempre autonomo, perché richiede di raggiungere temperature più elevate (60-65 °C) rispetto a quelle che è energeticamente conveniente fornire direttamente al circuito di riscaldamento tramite la pompa di calore.

Casa con solo riscaldamento elettrico dell'acqua calda (senza riscaldamento centrale a combustibile solido o con riscaldamento elettrico a radiatori): in questo caso la caldaia a accumulo non è quasi mai necessaria, basta un bollitore ACS autonomo (elettrico o riscaldato indirettamente).

Errori più frequenti che si osservano nella pratica

Il primo e più frequente errore è appunto l'equivalenza concettuale già durante l'ordine - il cliente richiede al fornitore "una vasca da 500 litri" senza specificare se si tratta di una caldaia a accumulo o di un bollitore ACS, il fornitore fornisce la variante più economica (spesso la caldaia a accumulo, visto che non richiede un certificato igienico) e si scopre solo quando non esce acqua calda dal rubinetto o viceversa esce acqua con un odore metallico o simile a quella del circuito di riscaldamento.

Il secondo errore frequente è l'underdimensionamento della caldaia a accumulo in abbinamento a una caldaia a combustibile solido - se qualcuno acquista ad esempio solo una vasca da 300 litri invece dei consigliati 800-1000 litri, la caldaia durante la combustione dovrà essere costantemente limitata, il che porta a una combustione incompleta, formazione di fuliggine nel camino e un'efficacia decisamente inferiore (fino a 15-20 % in meno di utilizzo del combustibile, come dimostrano i test standard dei produttori di caldaie).

Il terzo errore è il trascurare la protezione antilegionella sul bollitore ACS - soprattutto per le famiglie che lo tengono a lungo a una temperatura bassa (ad esempio 45 °C per risparmiare energia in combinazione con una pompa di calore) senza riscaldarlo regolarmente una volta a settimana a 60-70 °C. Questo è un rischio per la salute, non solo un dettaglio tecnico, e non riguarda affatto la caldaia a accumulo (lì la legionella non è rilevante, visto che non si beve né si fa la doccia con quell'acqua).

Esempio pratico da un'installazione comune

Scenario tipico che si incontra durante la consulenza: casa familiare, 4 persone, 2 bagni, riscaldamento combinato con caldaia a combustibile solido e caldaia a gas come fonte di riserva, riscaldamento a pavimento al piano terra, radiatori al piano superiore. In questo caso si consiglia una caldaia a accumulo con volume di circa 900-1000 litri (in base alla potenza della caldaia a combustibile solido, orientativamente 50-55 litri per 1 kW di potenza della caldaia) con almeno quattro coppie di connessioni per diversi livelli di temperatura (alta temperatura per i radiatori, bassa per il riscaldamento a pavimento, connessione per lo scambiatore ACS, connessione per la caldaia a gas come surriscaldamento) e un bollitore ACS autonomo da 200 litri, riscaldato indirettamente dalla caldaia a accumulo tramite un proprio scambiatore, con una resistenza elettrica come riserva per i mesi estivi, quando la caldaia a combustibile solido non è in funzione.

Nel secondo scenario comune - un appartamento o una casa più piccola con una sola caldaia a condensazione a gas senza combustibile solido - si omette quasi sempre la caldaia a accumulo e si utilizza o una caldaia combi con riscaldamento istantaneo dell'ACS integrato, o un bollitore ACS autonomo più piccolo da 120-150 litri collegato alla caldaia. Un investimento nella caldaia a accumulo qui sarebbe inutile, perché una moderna caldaia a condensazione è in grado di regolare continuamente la potenza senza bisogno di "un posto dove mettere" il calore in eccesso.

Riassunto conclusivo

La caldaia a accumulo e il bollitore ACS risolvono due compiti diversi nel sistema di riscaldamento - la prima accumula calore per il riscaldamento, la seconda prepara e conserva in modo igienicamente sicuro l'acqua calda per l'uso personale. Funzionano in modo diverso sia in volume che in temperatura (caldaia a accumulo 500-1500 l in un ampio range 35-85 °C, bollitore ACS 120-300 l in un range ristretto e controllato igienicamente 55-60 °C con riscaldamento periodico a 60-70 °C). Quando si progetta un nuovo sistema o si sostituisce un vecchio impianto, è quindi sempre importante sapere esattamente quale componente si ha bisogno - e in caso di dubbi è meglio chiedere in anticipo, piuttosto che risolvere il mancato riscaldamento dell'acqua o un riscaldamento inefficiente solo dopo l'installazione.

Domande frequenti

Si può utilizzare una caldaia a accumulo anche come bollitore ACS?

No, a meno che non sia certificata specificamente e realizzata con un materiale adatto al contatto con l'acqua potabile (ad esempio un serbatoio in acciaio inox o smaltato tipo tank-in-tank). Una caldaia a accumulo standard è fatta in acciaio strutturale per un circuito di riscaldamento chiuso e non soddisfa i requisiti igienici né la protezione antilegionella necessaria per l'acqua potabile.

Ho bisogno di una caldaia a accumulo se ho solo una caldaia a condensazione a gas?

Nella maggior parte dei casi no. Una moderna caldaia a condensazione è in grado di modulare continuamente la potenza in base al fabbisogno attuale, quindi non ha bisogno di un grande serbatoio per immagazzinare il calore in eccesso. Si consiglia una caldaia a accumulo piuttosto per le caldaie a combustibile solido, per la combinazione di più fonti di calore o per alcuni tipi di pompe di calore.

Perché il bollitore ACS deve essere riscaldato regolarmente a una temperatura alta?

Si tratta di una protezione contro la batteria legionella, che si moltiplica meglio in un range termico di 25-45 °C. Un riscaldamento periodico (almeno una volta a settimana) breve dell'intero volume del bollitore a 60-70 °C uccide in modo affidabile questa batteria. La caldaia a accumulo non presenta questo rischio, perché non si preleva acqua potabile da essa.

Quale dimensione di bollitore ACS ho bisogno per una famiglia di 4 persone?

Si consiglia comunemente un volume di 150-200 litri, con un volume di 200-300 litri più adatto in caso di più bagni, vasca da bagno o di richieste più elevate di comfort (docce contemporanee per più persone). Il calcolo preciso dipende anche dalla potenza dello scambiatore, cioè da quanto velocemente il bollitore può riscaldarsi nuovamente dopo un grande prelievo.

Una vasca combinata (tank-in-tank) è migliore di due serbatoi autonomi?

Non è univoco - una vasca combinata risparmia spazio e in genere riscalda più velocemente l'ACS grazie alla grande superficie di scambio, ma è più costosa e in caso di guasto della vasca interna l'assistenza è più complessa (spesso si deve sostituire l'intero apparecchio). Due serbatoi autonomi sono più economici da acquistare e da mantenere, ma richiedono più spazio e un impianto idraulico più complesso.

Può bastare solo una caldaia a accumulo senza bollitore ACS?

Sì, purché l'acqua calda venga risolta in un'altra maniera - ad esempio con un riscaldamento istantaneo integrato in una caldaia combi, con riscaldatori elettrici autonomi, o se la casa non ha affatto bisogno di acqua calda da un sistema centrale. La caldaia a accumulo da sola risolve solo il circuito di riscaldamento, non la preparazione dell'acqua calda.

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