Caldaia a riscaldamento indiretto: dispositivo, principio di funzionamento e schemi di collegamento

Nelle case private, nei cottage, nei complessi sportivi e negli hotel viene spesso utilizzata una caldaia per il riscaldamento indiretto: lo scaldabagno funziona senza essere collegato a una rete idrica centralizzata. Questa apparecchiatura è in grado di gestire il riscaldamento di grandi volumi di acqua, mantiene facilmente la temperatura desiderata e garantisce una fornitura ininterrotta di flusso caldo.

In una parola, se stai cercando uno scaldabagno economico da abbinare a una caldaia a circuito singolo, considera l'installazione di un BKN a casa tua. E per semplificare il compito della scelta, ti suggeriamo di familiarizzare con i criteri per l'acquisto di una caldaia, il principio del suo funzionamento e gli schemi di collegamento.

Caratteristiche di progettazione e principio di funzionamento di BKN

Una caldaia a riscaldamento indiretto può funzionare solo con risorse provenienti da una fonte esterna, ma per servire l'impianto nella stagione calda è possibile collegare un elemento riscaldante.

Per garantire una fornitura ininterrotta, il sistema include un circuito di ricircolo: l'acqua si muoverà costantemente attraverso i tubi e quando il rubinetto viene aperto, un flusso caldo scorrerà nei punti di raccolta dell'acqua collegati al circuito.

Una caldaia per il riscaldamento indiretto viene solitamente installata accanto a una caldaia per il riscaldamento e questo "duo" occupa un'area abbastanza ampia, soprattutto se entrambi i dispositivi sono a pavimento.

Pertanto, il dispositivo consente di risparmiare in modo significativo sulle risorse energetiche, ma allo stesso tempo non riceve meno comfort rispetto a quando si utilizza un sistema centralizzato di fornitura di acqua calda.

Come funziona una caldaia a riscaldamento indiretto?

Dispositivo che riscalda l'acqua sfruttando un principio indiretto. - Si tratta di un serbatoio di accumulo coibentato, all'interno del quale è installato un elemento riscaldante, alimentato da un refrigerante esterno.

Il serbatoio stesso può avere la forma di un rettangolo o di un cilindro e sulle sue pareti sono presenti tubi per la circolazione dell'acqua calda proveniente dall'impianto di riscaldamento e l'ingresso/uscita dei tubi di alimentazione dell'acqua.

La base del progetto è un contenitore di metallo o plastica con una capacità da dieci a diverse migliaia di litri. L'interno del serbatoio può essere rivestito con smalto, ceramica o vetro porcellanato, che aiuta a mantenere la corretta qualità dell'acqua ed evitare la corrosione.

L'alloggiamento è protetto dalla perdita di calore da uno strato isolante in poliuretano, gommapiuma o lana minerale.

La serpentina del refrigerante può essere posizionata uniformemente in tutto il contenitore o posizionata saldamente sul fondo per riscaldare rapidamente l'acqua fredda che vi entra (+)

Per evitare incrostazioni, nella parte superiore del contenitore è installato un anodo di magnesio o titanio, che addolcisce l'acqua, protegge il metallo dalla corrosione galvanica e aumenta la “vita” del dispositivo.

Il dispositivo è inoltre dotato di un termostato che controlla il riscaldamento a una determinata temperatura e valvole di sicurezzaincluso nel gruppo di protezione.

Pro e contro di BKN

Il vantaggio principale di una caldaia a riscaldamento indiretto è il risparmio energetico. Per il suo funzionamento non è necessario collegare un bruciatore a gas o utilizzare l'elettricità, come richiede un dispositivo di riscaldamento diretto.

L'impianto di riscaldamento fornisce tutte le risorse necessarie, quindi l'acqua calda è un “bonus” quasi gratuito che aiuterà a risparmiare in modo significativo il budget familiare durante la stagione fredda.

La maggior parte delle caldaie a riscaldamento indiretto sono inoltre dotate di elementi riscaldanti con termostato, in modo che il dispositivo possa essere utilizzato durante il periodo caldo quando il riscaldamento è spento

Altri vantaggi di BKN:

• Alte prestazioni – un serbatoio del volume di 100 litri è in grado di erogare circa 400 litri di acqua calda all’ora (a condizione che la caldaia sia sufficientemente potente).
• Lunga durata — il liquido di raffreddamento non entra in contatto con l'acqua corrente, come in apparecchi simili a riscaldamento diretto.
• Non sovraccarica la rete elettrica — funziona da una fonte di energia esterna.
• Fornitura istantanea di acqua calda – non è necessario attendere che scorra un flusso freddo, come quando si utilizzano i geyser, o che un serbatoio esaurito si riscaldi, come con caldaia elettrica.
• Prezzo abbordabile – se lo si desidera, il sistema può essere assemblato con le proprie mani.
• Possibilità di collegamento a più fonti energetiche, ad esempio, a un collettore solare sottovuoto, a una caldaia, pompa di calore geotermica.

Naturalmente, ci sono anche alcuni aspetti negativi qui. Nonostante tutti i vantaggi, la velocità di riscaldamento dell'acqua nel dispositivo lascia molto a desiderare: anche le apparecchiature moderne impiegheranno almeno 15-20 minuti per trattare 100 litri, ma i sistemi fatti in casa potrebbero non essere in grado di farcela nemmeno in un'ora.

Inoltre, le caldaie a riscaldamento indiretto sono piuttosto ingombranti, quindi occupano una quantità impressionante di spazio libero. I serbatoi di grandi dimensioni possono richiedere una stanza separata.

Una caldaia per il riscaldamento indiretto può essere realizzata anche con materiali di scarto, utilizzando per il serpentino un tubo piegato di rame, per il serbatoio un capiente barile con coperchio, oppure una bombola del gas:

Un'altra versione di una caldaia a riscaldamento indiretto fatta in casa è realizzata utilizzando l'alloggiamento di uno scaldabagno ad accumulo convenzionale:

Inoltre, questo dispositivo sarà veramente economico solo durante la stagione di riscaldamento e nella stagione calda dovrai accendere la caldaia o fornire fonti di calore alternative - pannelli solari, termosifone. E il prezzo di un riscaldatore “indiretto” di alta qualità è superiore rispetto agli analoghi con riscaldamento diretto.

Tipi e varietà di modelli di apparecchiature

Il tipo più comune di dispositivo è un serbatoio di accumulo, all'interno del quale sono posizionati tubi (serpentino) in acciaio o ottone refrigerante circolante.

La velocità di riscaldamento dell'acqua dipende dal numero di giri della sua spirale. Il principio di funzionamento di questo progetto di una caldaia a riscaldamento indiretto è estremamente semplice: l'acqua fredda entra nel serbatoio e il liquido di raffreddamento, muovendosi lungo la serpentina, la riscalda alla temperatura desiderata.

Ma esistono anche dispositivi progettati secondo lo schema “tank-in-tank”, dove al posto di una tubazione a spirale vengono utilizzati due contenitori di diverso diametro.

Il sistema funziona in questo modo: l'acqua fredda entra in un serbatoio più piccolo, che viene riscaldato dal liquido refrigerante caldo che circola tra le pareti dei serbatoi.

In tali dispositivi, l'acqua si riscalda in pochi minuti: un'ampia area di riscaldamento consente all'apparecchiatura di funzionare efficacemente in modalità flusso, garantendo una fornitura ininterrotta di flusso caldo.

Le caldaie che funzionano con il sistema "tank in tank" non solo riscaldano rapidamente l'acqua a 90⁰C, ma hanno anche una funzione autopulente (+)

Un BKN combinato per il riscaldamento dell'acqua può utilizzare l'energia da più fonti contemporaneamente o essere dotato di un elemento riscaldante integrato.

Tipi di caldaie KN

Per posizione:

• Parete – di solito si tratta di un piccolo dispositivo con una cilindrata fino a 200 litri. Si fissa mediante apposite staffe a qualsiasi superficie verticale sufficientemente robusta da sostenere il peso di un serbatoio completamente pieno (le pareti divisorie in cartongesso non sono assolutamente adatte). Può essere posizionato abbastanza in alto e non occupare l'area utilizzabile della stanza.
• Pavimento – una caldaia spaziosa progettata per un gran numero di consumatori. Tuttavia, per un dispositivo con una capacità superiore a 1000 litri, si consiglia di assegnare una stanza separata - organizzare un locale caldaia. Ma un tale sistema viene solitamente installato per servire grandi cottage, imprese, hotel e altre istituzioni, per uso familiare puoi cavartela con un dispositivo da 250-300 litri.

Secondo la forma del serbatoio:

• Orizzontale – occupa molto spazio, ma è più semplice mantenere autonomamente il livello dell’acqua richiesto senza ricorrere a pompe di collegamento.
• Verticale – consente di risparmiare spazio libero, ma ha una capacità molto limitata.

A seconda delle sfumature di utilizzo, delle caratteristiche del layout e della disponibilità di spazio libero, puoi scegliere il modello BKN ottimale che si adatterà organicamente al design della stanza e fornirà alla tua casa una fornitura ininterrotta di acqua calda.

Cosa cercare quando si sceglie BKN

Uno dei parametri principali che dovrebbe essere l'argomento decisivo quando si acquista una caldaia è la sua capacità. Per conoscere la capacità del serbatoio necessaria, ti consigliamo di concentrarti sul numero di persone della tua famiglia.

Raccomandazioni per lo spostamento:

• 80-100 litri — 2 consumatori;
• 100-120 l - 3 persone;
• 120-150 litri — 4 utenti;
• 150-200 litri — 5 consumatori.

È importante separare i concetti di “capacità totale del serbatoio” e “capacità di lavoro”, perché il tubo a spirale situato all'interno della caldaia occupa un'area significativa. Pertanto, assicurati di controllare al momento dell'acquisto quanta acqua entra effettivamente nel dispositivo. Questa sfumatura dovrebbe essere indicata nelle specifiche tecniche.

Inoltre, oltre al ricalcolo “universale” dei potenziali consumatori, è necessario tenere conto sia della frequenza che dei volumi di utilizzo dell’acqua. Ad esempio, se alla tua famiglia piace immergersi in un bagno caldo piuttosto che fare una doccia veloce, la capacità del serbatoio dovrebbe essere adeguata: almeno 120 litri.

È vantaggioso utilizzare BKN insieme ad una caldaia a combustibile solido o a gas a circuito singolo, ma se la portata d'acqua è inferiore a 1 l/min, una caldaia a doppio circuito sarà più economica e occuperà molto meno spazio di un sistema con riscaldamento indiretto

Altri parametri importanti:

1. Energia – maggiore è il consumo di acqua, maggiore sarà la durata di vita dell’apparecchio. Ma allo stesso tempo è importante che la potenza “indiretta” non superi le capacità del sistema di riscaldamento (o altra fonte di energia esterna). Ad esempio, se il volume del serbatoio di accumulo varia tra 120-150 litri, la potenza della caldaia dovrebbe essere di almeno 23 kW, mentre per 160-200 litri saranno necessari 31-39 kW.
2. Tempo di riscaldamento – un parametro dipendente dal volume del serbatoio e dal numero di spire della bobina (i contenitori grandi o combinati possono essere dotati di più spirali).
3. Materiale del serbatoio – per un uso a lungo termine, le caldaie in acciaio inossidabile o acciaio medicale sono le più adatte.
4. Isolamento termico – i modelli economici utilizzano la gommapiuma, che si consuma rapidamente e lascia passare il calore, quindi è meglio acquistare un dispositivo più costoso che utilizzi il poliuretano.
5. Controllo – il dispositivo sarà in grado di funzionare in modalità automatica, spegnendo e avviando il flusso d'acqua secondo necessità, e di controllare il riscaldamento utilizzando un sensore di temperatura.

Quando si sceglie la forma e le dimensioni del serbatoio, è inoltre necessario tenere conto del fatto che, sebbene teoricamente la caldaia possa essere installata in qualsiasi locale in cui sia presente l'accesso alla rete di riscaldamento, la sua posizione ottimale è accanto alla caldaia. Questo è il modo in cui il trasferimento di calore è più efficiente.

Puoi realizzare tu stesso una caldaia per il riscaldamento indiretto. Le istruzioni per la fabbricazione dell'unità sono descritte in Questo articolo.

Sfumature e schemi di collegamento della caldaia

Come già accennato, BKN utilizza l'energia proveniente da una fonte esterna per riscaldare l'acqua. Pertanto, prima di collegarsi al liquido di raffreddamento, è importante selezionare uno schema adatto per l'installazione del dispositivo. Diamo un'occhiata alle opzioni più comuni.

Principi generali per l'installazione del dispositivo

La caldaia deve essere montata su una superficie piana e preparata in prossimità della caldaia. I modelli sospesi sono montati su un muro di cemento o mattoni, allo stesso livello o leggermente sopra la caldaia del riscaldamento.

Per un dispositivo a pavimento, l'area assegnata per il posizionamento del serbatoio deve essere livellata (se il pavimento è estremamente irregolare, è possibile realizzare un supporto sotto forma di podio).

Se stessa Reggiatura BKN progettato per collegare il dispositivo a due sistemi: approvvigionamento idrico e riscaldamento. A questo scopo sono presenti tubi speciali sul corpo.

Il gruppo di sicurezza della caldaia a riscaldamento indiretto comprende valvole di ritegno e di sicurezza che proteggono l'impianto dall'alta pressione e dalle perdite di acqua calda

Principi di unione:

1. L'acqua fredda proveniente dal sistema di drenaggio dovrebbe fluire nella parte inferiore del serbatoio e l'acqua calda dovrebbe uscire dall'alto.
2. All'ingresso dell'acqua fredda è necessario installare valvola di ritegno, che impedirà la fuoriuscita di flusso caldo dalla caldaia in caso di diminuzione della pressione nel sistema.
3. Al centro dell'apparecchio può essere posizionato un punto per la fornitura del ricircolo.
4. Quando il circuito di riscaldamento è acceso, il liquido di raffreddamento deve spostarsi dall'alto verso il basso. Cioè, il tubo con l'acqua calda entra nel tubo superiore e il tubo con l'acqua raffreddata esce dal fondo.
5. Tutti i tubi devono essere dotati di rubinetti con dadi per raccordi per garantire la possibilità di spegnere la caldaia, ad esempio, in caso di sostituzione dell'apparecchio o di lavori di riparazione.

Grazie a questo schema si ottiene la massima efficienza del dispositivo, poiché il liquido di raffreddamento circolante nella serpentina riscalda l'acqua nella parte superiore del serbatoio, trasferisce il calore rimanente agli strati a bassa temperatura ed entra nella caldaia per un nuovo riscaldamento.

Schemi per collegare il BKN alla sorgente

Per scegliere lo schema di collegamento corretto della caldaia all'impianto di riscaldamento, è necessario tenere conto delle capacità del cablaggio esistente e del luogo di installazione del dispositivo di riscaldamento. Esistono diverse soluzioni.

opzione 1. Lo schema più comune per l'uso costante dell'acqua calda è il collegamento tramite una valvola a tre vie. Presuppone la presenza di due circuiti di riscaldamento: quello principale e uno separato per BKN.

Per fare ciò, tagliare la fornitura di acqua calda pompa di circolazionee successivamente viene installata una valvola a tre vie, controllata dal termostato della caldaia.

Lo schema funziona così: quando la temperatura dell'acqua in caldaia scende al di sotto di un set point, su segnale del termostato, la valvola commuta l'impianto in riscaldamento dell'accumulo e, raggiunto il valore desiderato, invia il flusso a circolare attraverso il circuito generale della casa.

Per il corretto funzionamento del circuito a tre vie è importante regolare i dati del termostato in modo che la temperatura programmata per la caldaia non sia inferiore a quella del termostato caldaia (+)

opzione 2. Installazioni di un sistema a due pompe: si consiglia di utilizzare lo schema se non sono necessari volumi costanti e grandi di acqua calda. Ad esempio, una caldaia è installata in una casa di campagna e viene utilizzata solo nei fine settimana.

In questo caso, il BKN e la caldaia di riscaldamento sono collegati in parallelo e i flussi del liquido di raffreddamento si muoveranno lungo due linee. Per forzare il movimento dell'acqua sono installate due pompe: sul circuito di riscaldamento e sul tubo di alimentazione della caldaia.

Il riscaldamento viene effettuato tramite un termostato, che spegne temporaneamente il riscaldamento del radiatore, indirizzando l'intera risorsa dell'impianto alla caldaia.

Secondo lo schema a due tubi, il circuito di riscaldamento verrà spento mentre la caldaia è in funzione, ma durante i 30-60 minuti necessari per riscaldare “da zero” il serbatoio, i radiatori non avranno il tempo di raffreddarsi in modo critico (+)

Opzione 3. Per gli ambienti in cui viene utilizzato, ad esempio, oltre ai radiatori, un sistema di riscaldamento multicircuito, pavimento caldo, viene utilizzato un distributore idraulico.

Le frecce idrauliche ridistribuiscono la pressione nelle singole sezioni del circuito e garantiscono un movimento ininterrotto del liquido refrigerante anche senza l'ausilio delle pompe di circolazione.

Senza esperienza ingegneristica, è improbabile che tu possa realizzare da solo un circuito così complesso: per fornire molte sfumature e garantire il buon funzionamento del sistema, è meglio rivolgersi a progettisti professionisti (+)

Senza un collettore idraulico in un sistema multicircuito, le apparecchiature di pompaggio potrebbero guastarsi e potrebbe verificarsi persino uno shock termico con danni ai radiatori.

Sistema di circolazione di ritorno

Se la caldaia dispone di un terzo ingresso è possibile collegarvi un sistema di ricircolo. Per fare ciò, un circuito ad anello viene inserito nel punto di ricircolo sul corpo del dispositivo.

Il flusso dell'acqua è in costante movimento grazie al funzionamento della pompa di circolazione, quindi fornisce istantaneamente acqua calda al punto di consumo (+)

Per implementare lo schema, dovrai montare un circuito aggiuntivo e installare i seguenti elementi:

1. Valvola di ritegno all'ingresso del riscaldatore.
2. Presa d'aria automatica, proteggendo la pompa dalla penetrazione dell'aria prima dell'avvio.
3. Valvola di sicurezza, che proteggerà dai cambiamenti di pressione.
4. Vaso di espansione a membrana, in cui scorrerà l'acqua in eccesso quando la pressione nel sistema aumenta. Si ricorda che la capacità del serbatoio di riserva deve essere almeno 1/10 del volume del BKN stesso.

Se la caldaia a riscaldamento indiretto non dispone di un tubo per il circuito di ricircolo, è possibile inserire la linea di ritorno nel tubo dell'acqua fredda e installare una pompa. Quindi la connessione viene effettuata secondo lo schema seguente.

La scelta di uno schema di tubazioni con o senza possibilità di ricircolo dovrebbe basarsi sul progetto del BKN e del sistema di riscaldamento, nonché sulla potenza dell'apparecchiatura (+)

Il collegamento tramite un circuito di ritorno garantisce una fornitura ininterrotta di acqua calda, ovvero non è necessario attendere che il liquido di raffreddamento riscaldi l'acqua nel serbatoio.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Prima di decidere di acquistare e installare un nuovo scaldabagno nella tua casa, ti suggeriamo di studiare materiali video che dimostrino chiaramente i vantaggi dell '"indiretto" e le sfumature della sua connessione.

In questo video puoi scoprire come funzionano le caldaie a riscaldamento indiretto con liquido di raffreddamento situato all'interno della serpentina:

Tutte le sfumature della struttura interna e dei principi di funzionamento di vari tipi di caldaie a riscaldamento indiretto in un programma video didattico dettagliato di un maestro praticante:

Panoramica e collegamento di un dispositivo da 300 litri, che funziona con due refrigeranti: una caldaia e pannelli solari:

Analisi dettagliata del dispositivo BKN e dei suoi schemi di collegamento. Consigli pratici e suggerimenti del maestro:

Per quanto riguarda la manutenzione, una caldaia a riscaldamento indiretto è un'apparecchiatura abbastanza senza pretese. Con una corretta installazione e un funzionamento regolare del sistema, potrebbe essere necessario sostituire solo l'anodo di magnesio ogni 6-12 mesi e lavare preventivamente il serbatoio.

La frequenza della manutenzione dipende dalla qualità dell'acqua del rubinetto e dall'intensità di utilizzo. Ma se hai installato un dispositivo che utilizza la tecnologia “tank-in-tank” e dispone di una funzione autopulente, non sarà necessario cambiare i materiali di consumo.

Tuttavia, puoi sempre concordare la manutenzione regolare delle apparecchiature con specialisti specializzati nell'installazione e riparazione dei sistemi di approvvigionamento idrico.

Qualsiasi domanda? Oppure vorresti condividere la tua esperienza personale nella scelta, collegamento e utilizzo di una caldaia a riscaldamento indiretto? Si prega di lasciare commenti su questo articolo.