Tecnologia Abitativa Avanzata
ECOTRIBE Tecnologia Abitativa Avanzata di Giancarlo Avataneo - Str. Miravalle 24/4
10024 Moncalieri (Torino) ITALIA - Tel. 039 (0)11 647 21 75 - Cell. 0039 338 92 23 319
E-mail: [email protected] - P. IVA 09183030015 - C. F. VTNGCR52R08L219B
www.ecotribe.it
www.caldaiealegna.it
www.collettori-solari.it
Accumulatore
termico inerziale
per riscaldamento
ECOPuffer
Descrizione
Gli accumulatori termici inerziali della Serie ECOPuffer, più comunemente denominati “Puffer” (dal
tedesco “Pufferspeicher”), vengono principalmente impiegati in abbinamento alle caldaie a biomassa ed
hanno la funzione di immagazzinare le grandi quantità di calore prodotto dalla combustione continua
dell’intera carica di combustibile immessa nel generatore.
Questa tipologia di accumulatori, pur essendo concettualmente semplici, sono importanti per
l’ottimizzazione di un sistema di riscaldamento specialmente quando il generatore è alimentato a legna,
pellet o cippato. Nei paesi europei più evoluti in questo campo (Austria, Germania, Svizzera) gli
accumulatori rappresentano da tempo un’esigenza primaria, tanto che molti produttori di caldaie non
rilasciano certificato di garanzia per installazioni che non se ne avvalgano o che siano sotto dimensionati.
Il corretto dimensionamento risponde a formule ben definite ed è in funzione di alcuni parametri, quali :
•
potenza della caldaia
•
rendimento del generatore
•
quantità di legna contenuta nel vano carico
•
tipo di legna
•
% di umidità contenuta
•
carico termico dell’edificio
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Il volume dell’accumulatore da considerare destinato al riscaldamento deve sempre essere netto, cioè senza
conteggiare il volume occupato dall’eventuale produttore di acqua sanitaria e/o scambiatori a serpentino e
può essere definito empiricamente in funzione della potenza nominale della caldaia o al volume del vano di
carico del combustibile; le formule hanno tra loro una certa rispondenza e possono essere applicate per un
dimensionamento di massima. Per un calcolo esatto, e per ottemperare alle eventuali norme vigenti sul
proprio territorio, è opportuno far effettuare il calcolo ad un tecnico abilitato.
Nel caso di una caldaia a legna la formula del calcolo empirico, in funzione del volume del vano di carico,
che si deve applicare è:
Va volume accumulatore in litri = Vvc volume vano combustibile in litri x 10
Esempio : caldaia a legna con un vano di carico del combustibile della capacità di 180 litri :
Va = 180(L) x 10 = 1800L
Nel caso invece che il volume dell’accumulo sia in funzione della potenza della caldaia la formula da
applicare è :
Va volume accumulatore in litri = P potenza nominale in kW x Vc volume consigliato in litri (vedere la tabella sotto riportata)
Esempio : caldaia a legna di potenza termica nominale di 30kW:
Va = 30(kW) x 55(L) = 1650L
VOLUME ACCUMULO RISCALDAMENTO *
Indicazioni di massima del volume consigliato per l’accumulatore in base alla potenza installata della caldaia in kW
Tipo caldaia a legna
Tradizionale
Ad alto rendimento
Ad altissimo rendimento
Rendimento **
L/kW
≤ 75%
~ 85%
≥ 90%
25÷ 40
Volume consigliato in L
Es. caldaia 30kW
750÷1200
55÷ 60
75÷100
1650÷1800
2250÷3000
* I dati riportati sono indicativi. Per definire l’esatto volume dell’accumulo e per ottemperare alle norme vigenti è opportuno far effettuare il calcolo ad un tecnico
abilitato.
** La classificazione in base al rendimento è un dato puramente indicativo.
Nel caso di una caldaia a pellet invece la formula del calcolo empirico, in funzione della potenza della
caldaia, che si deve applicare è:
Va volume accumulatore in litri = P potenza nominale in kW x Vc volume consigliato in litri (vedere la tabella sotto riportata)
Esempio : caldaia a pellet di potenza termica nominale di 30kW:
Va = 30(kW) x 25(L) = 750L
VOLUME ACCUMULO RISCALDAMENTO *
Indicazioni di massima del volume consigliato per l’accumulatore in base alla potenza installata della caldaia in kW
Tipo caldaia a pellet
A basso rendimento
Ad alto rendimento
Ad altissimo rendimento
Rendimento **
L/kW
≤ 75%
~ 85%
≥ 90%
15÷ 25
Volume consigliato in L
Es. caldaia 30kW
450÷750
25÷ 30
30÷40
750÷900
1050÷1200
* I dati riportati sono indicativi. Per definire l’esatto volume dell’accumulo e per ottemperare alle norme vigenti è opportuno far effettuare il calcolo ad un tecnico
abilitato.
** La classificazione in base al rendimento è un dato puramente indicativo.
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Strutturalmente l’accumulatore è costituito da un involucro in lamiera d’acciaio
esternamente verniciato e internamente non trattato. La superficie interna grezza
non pregiudica la durata del manufatto quando si lavora con impianti a vaso
d’espansione chiuso; in sistemi a vaso aperto invece tutti gli accumulatori possono
avere dei problemi nel tempo, in quanto la continua evaporazione dell’acqua dalla
vaschetta d’espansione, ed il conseguente reintegro, alimentano in continuo
l’introduzione di ossigeno e ossido di calcio (calcare).
Internamente all’accumulatore sono posizionati dei sistemi di stratificazione che
hanno lo scopo di distribuire, in base alla temperatura, l’acqua calda in arrivo dalla
caldaia, il tipo di dispositivo può essere:
•
“statico”, quando è costituito da dei deflettori opportunamente posizionati a
varie altezze che frenano i moti convettivi dell’acqua calda, riscaldando le zone a
settore
•
“dinamici”, quando la distribuzione avviene all’interno di convogliatori
posizionati in verticale in modo da distribuire l’acqua calda in base alla propria
densità.
Esternamente il serbatoio è rivestito da un cappotto in materiale isolante e da un mantello in plastica
colorata, quest’ultimo oltre a svolgere funzioni estetiche, lo protegge da eventuali abrasioni e depositi di
polvere.
L’alto spessore ed un buon tipo d’isolamento, oltre alla robustezza della struttura, determinano la qualità
dell’accumulatore, viene intuitivo dedurre che una ridotta dispersione di calore, migliori il rendimento
energetico e ottimizzi la gestione dell’impianto.
Le coibentazioni utilizzate normalmente negli accumulatori per acqua calda, si possono catalogare in tre
tipologie :
Materiale
Polistirene espanso EPS (Polistirolo)
Polistirene estruso XPS (Polistirolo)
Contenuto cellulare Aria
Poliuretano (PUR)
Contenuto cellulare Pentano
impermeabile alla diffusione
permeabile alla diffusione
Contenuto cellulare CO2
Peso specifico
nominale p a
kg/m³
15 ÷ 30
25 ÷ 65
25 ÷ 65
28 ÷ 55
28 ÷ 55
35 ÷ 60
Conduttività termica* Valore nominale l D
Prodotto certificato
Prodotto non certificato
W/(m · K)
0,032 ÷0,042
0,028 ÷0,036
0,034 ÷ 0,038
W/(m · K)
0,048
0,043
0,046
0,022 ÷0,027
0,026 ÷0,033
0,032 ÷0,038
0,032
0,037
0,045
* La conduttività termica l (Lambda) è la misura per la resistenza che un materiale da costruzione oppone al defluire del calore. Essa corrisponde alla densità di
flusso termico nel caso di un gradiente di temperatura di 1° Kelvin per metro in condizioni stazionarie in un materiale omogeneo.
Più semplicemente vale la seguente regola:
Più il coefficiente l D è basso, migliore è la protezione termica.
Ciclo funzionale
Il ciclo funzionale del sistema con tecnologia ad accumulo si può così riassumere:
•
•
•
l’acqua contenuta nella caldaia viene riscaldata dalla combustione della legna
al raggiungimento della temperatura prefissata (normalmente impostata dal costruttore a ~ 60÷65°C)
un sensore fa avviare il circolatore che trasferisce l’acqua calda della caldaia all’accumulatore. Nello
stesso istante l’acqua fredda dell’accumulatore viene immessa nella caldaia dove miscelandosi con l’altra
calda ne farà abbassare la temperatura
a seguito di questo abbassamento di temperatura il sensore arresterà il funzionamento del circolatore per
dare modo alla caldaia di integrare termicamente il liquido in essa contenuto
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•
•
•
•
con il nuovo innalzamento della temperatura a 60÷65°C la pompa ripartirà ed il ciclo continuerà fino
allo stabilizzarsi della temperatura
con la temperatura stabilizzata e la pompa in funzione permanente ha inizio il vero e proprio ciclo
d’accumulo che si concluderà con la combustione dell’intera carica di legna
a questo punto la caldaia, se non più alimentata, entra in fase di mantenimento brace o spegnimento;
saranno poi i sensori dell’impianto termico ad utilizzare l’acqua calda immagazzinata nell’accumulatore
in base alla richiesta dell’utenza
l’alta temperatura raggiunta dall’acqua all’interno dell’accumulatore (anche >90°C) rende necessaria la
sua miscelazione al fine di riportarla ad una temperatura più consona al suo utilizzo e più precisamente
a:
- 35 ÷ 45°C se si utilizzano pavimenti radianti
- 55 ÷ 65°C se si utilizzano radiatori
Criteri di valutazione
Anche se esternamente gli accumulatori possono sembrare simili non è detto che siano uguali e possono
essere internamente molto differenti tra di loro e quindi tecnicamente e qualitativamente molto diversi. Le
principali caratteristiche che li differenziano possono essere:
•
spessore della lamiera, il peso maggiore è indice di struttura robusta e stabile ed è direttamente
proporzionale in funzione di questa misura
•
tipo di lamiera impiegata, la qualità della lega impiegata ne determina la durata e la resistenza
chimico/fisica
•
tipo di isolante, più il coefficiente di conduttività termica è basso migliore è la protezione contro le
dispersioni; il poliuretano espanso rigido in coppelle ha un coefficiente molto basso (vedere tabella).
•
spessore dell’isolante, è intuitivo che uno strato maggiore d’isolante ha una maggiore resistenza alla
dispersione del calore
•
conformazione dell’isolante, le coppelle in materiale rigido sono meno deformabili, più funzionali, di più
facile e preciso montaggio in caso di manutenzione e resistono meglio urti accidentali
•
il sistema di stratificazione, è chiaro che, se presente, i dispositivi “statici “ o “dinamici” sono più
performanti, ma hanno un costo maggiore. Ciò non toglie che in un accumulatore per solo riscaldamento
la stratificazione può anche essere valida se avviene naturalmente per moto convettivo (sfruttamento
della differenza di densità tra acqua calda ed acqua fredda per cui il fluido caldo sale verso l'alto e quello
freddo scende verso il basso).
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Modelli disponibili
Accumulo inerziale di energia termica per solo riscaldamento.
Accumulo inerziale di energia termica per solo riscaldamento con n°.1
scambiatore fisso inferiore a serpentino per eventuale utilizzo con pannelli
solari termici o altre fonti d’energia.
Accumulo inerziale di energia termica per solo riscaldamento con n°.2
scambiatori fissi a serpentino, uno inferiore, per eventuale utilizzo con
pannelli solari termici, ed uno superiore, per eventuale utilizzo con altre
fonti di energia.
Accumulo inerziale di energia termica per solo riscaldamento con n°.1
flangia inferiore per il montaggio di n°.1 scambiatore estraibile per
eventuale utilizzo con pannelli solari termici o altra applicazione.
ECOPuffer PS
ECOPuffer PSR
300÷5000L
300÷5000L
ECOPuffer PSRR
500÷1500L
ECOPuffer PSF1
300÷5000L
ECOPuffer PSF2
300÷5000L
Accumulo inerziale di energia termica con n°.2 flange per il montaggio di
n°.2 scambiatori estraibili, uno inferiore per eventuale utilizzo con
pannelli solari termici ed uno superiore per eventuale produzione di acqua
calda sanitaria o altre applicazioni.
ECOPuffer PSF3
300÷5000L
Accumulo inerziale di energia termica con n°.3 flange per il montaggio di
n°.3 scambiatori estraibili per altre applicazioni.
Lo scambiatore estraibile non è compreso nella fornitura.
Gli scambiatori estraibili non sono compresi nella fornitura.
Gli scambiatori estraibili non sono compresi nella fornitura.
Dati tecnici
Modelli
ECOPuffer
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
300
500
215
405
595
-
785
815
-
975
1165
1355
1560
500
650
330
520
710
750
900
930
1050
1090
1280
1470
1700
800
790
335
525
715
695
905
1045
1065
1095
1285
1475
1725
1000
790
280
540
805
700
1070
990
1390
1335
1600
1860
2115
1250
900
360
590
820
730
1050
1260
1320
1280
1510
1740
2020
1500
1000
390
620
750
780
1080
1290
1220
1310
1540
1770
2090
2000
1100
390
670
950
-
1230
1290
-
1510
1790
2070
2405
2500
1250
395
625
855
-
1085
1295
-
1315
1545
1775
2145
3000
1250
390
705
1020
-
1335
1170
-
1650
1965
2280
2645
4000
1500
470
750
1030
-
1310
1095
-
1590
1870
2150
2575
5000
1600
465
780
1095
-
1410
1090
-
1725
2040
2355
2795
POS.
TIPO DI ATTACCO
Modelli ECOPuffer
300 ÷ 5000
1
Sfiato
1” 1/4
2
Mandata caldaia
1” 1/2
3
Mandata riscaldamento
1” 1/2
4
Ritorno caldaia-riscaldamento a 50°C
1” 1/2
5
Ritorno caldaia-riscaldamento a 30°C
1” 1/2
6
Termometro
1/2”
7
Sonda
1/2”
8
Mandata pannelli solari
1”
9
10
11
Ritorno pannelli solari
Mandata energia alternativa
Ritorno energia alternativa
1”
1”
1”
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U.
mis
300
500
800
1000
1250
1500
2000
2500
3000
4000
5000
L
283
489
732
1000
1132
1449
2054
2346
2959
4043
505
mm
■
■
1635
■
■
1775
■
■
1800
■
■
2190
■
■
2095
■
■
2165
■
■
2480
■
■
2220
■
■
2720
■
■
2645
■
■
2870
mm
1630
1750
1840
2200
2100
2110
2530
2350
2780
2830
3050
Ø
mm
700
850
990
990
1100
1200
1300
1450
1450
1700
1800
Ø
mm
500
650
790
790
900
1000
1100
1250
1250
1500
1600
1,8
10,4
-
1,8
2,0
10,4
11,4
2,6
2,5
14,6
14,2
2,6
3,0
14,6
16,6
3,8
3,0
21,6
16,8
3,8
3,5
21,6
20,5
3,8
21,6
-
3,8
21,6
-
5,0
28,2
-
5,0
28,2
-
5,0
28,2
-
-
2,0
2,0
2,0
2,5
3,0
-
-
-
-
-
19,0
-
Capacità totale
Isolamento Flex
Isolameto rigido
Altezza totale con isolamento
Altezza massima in
raddrizzamento
Diametro bollitore con
isolamento
Diametro bollitore
senza isolamento
Superficie scambiatore PSR
inferiore
PSRR
PSR
Contenuto H20
scambiatore inf.
PSRR
Superficie scambiatore
PSRR
superiore
Contenuto H20
PSRR
scambiatore sup.
Potenza assorbita
Portata necessaria al
serpentino
Produzione acqua
riscaldamento
80°/60°C (DIN 4708)
Perdite di carico
Pressione d’esercizio
imp. riscaldamento
Pressione d’esercizio
dello scambiatore
Temp. d’esercizio
accumulatore
L
m²
L
PSR
PSRR inf
PSRR sup
PSR
PSRR inf.
PSRR sup.
PSR
PSRR inf.
PSRR sup.
PSR
PSRR inf.
PSRR sup.
Flangia
Peso a vuoto
ECOPuffer
m²
Ø
PS
PSR
PSRR
PSF1
PSF2
PSF3
kW
m³/h
m³/h
mbar
-
11,4
11,4
11,4
14,0
43
1,9
1,1
67
-
45
48
34
1,9
2,1
1,7
1,1
1,2
1,0
73
91
63
65
63
42
2,8
2,7
1,8
1,6
1,5
1,0
208
191
72
68
75
42
2,9
3,2
1,8
1,7
1,8
1,0
228
313
72
90
115
105
120
135
120
140
180
135
250
165
170
200
230
185
200
215
180
225
275
205
220
235
95
99
103
78
91
55
66
4,1
4,2
4,4
3,4
3,9
2,4
2,8
2,3
2,4
2,5
1,9
2,2
1,4
1,6
645
700
759
343
565
144
276
DIN 200 (Ø 290-220 mm)
220
240
330
265
285
375
310
345
235
255
345
250
270
360
265
285
375
mm
kg
max
bar
3,0
max
bar
6,0
max
°C
95
-
-
-
-
107
4,6
2,6
818
-
130
5,6
3,2
1556
-
135
5,8
3,3
1678
-
140
6,0
3,4
1804
-
350
395
400
480
415
430
445
460
550
475
490
505
555
645
570
585
600
365
380
395
Schema indicativo
collegamento idraulico
NB: dati, descrizioni, caratteristiche tecniche ed accessori raffigurati hanno funzione puramente indicativa, non sono da considerarsi impegnativi; non si risponde
delle possibili inesattezze imputabili ad errori di stampa, di trascrizione, di traduzione, ecc… I dati tecnici validi sono quelli riportati sulla documentazione
originale e sulla targhetta posta a bordo delle caldaie.
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