La produzione di energia termica in maniera efficiente o a partire da fonti rinnovabili passa obbligatoriamente dalla necessità di immagazzinamento della stessa, in modo da poterla sfruttare nei momenti di maggiore richiesta. Immaginate, per esempio di installare dei pannelli solari termici senza predisporre un accumulo dedicato: le utenze si troverebbero nella condizione di poter sfruttare l’energia delle nostra stella solo nei momenti in cui questa è presente nel cielo. Inserendo nell’impianto anche un bollitore, invece, il calore può essere sfruttato, anche se in misura differente, durante tutto l’arco della giornata.

Da quanto appena detto risulta evidente come un serbatoio di accumulo dell'energia termica, chiamato in gergo "puffer" o termo-accumulatore, rappresenta la soluzione più efficace ed economica per ottimizzare il funzionamento di un impianto di riscaldamento, in quanto provvede ad immagazzinare l'energia in eccesso prodotta da uno o più generatori di calore quando sono in funzione ed a restituirla quando sono spenti o inattivi. I vantaggi sono evidenti nel caso dei sistemi solari, ma la presenza di un accumulo porta vantaggi anche nelle altre situazioni: si riducono i cicli di accensione e spegnimento delle caldaie, aumentando così sensibilmente l'efficienza di un impianto e lo stress a cui l’apparecchio viene sottoposto.

Perché il puffer sia efficace è però fondamentale che il suo dimensionamento sia corretto: un serbatoio troppo piccolo si tradurrebbe, ad esempio, in una mancanza di acqua calda nei momenti di alta richiesta, mentre una capienza eccessiva porterebbe ad un aumento dei consumi, annullando tutti i benefici ottenuti con l’installazione dell’accumulo. Vediamo quindi insieme come muoverci per non cadere in errore.

Chiariamo prima di tutto che il dimensionamento deve essere fatto considerando l’utilizzo del puffer: semplice serbatoio di acqua calda sanitaria, presenza di generatori a biomassa, presenza di pannelli solari termici.

Nel primo caso si utilizzano in genere specifiche tabelle fornite dai rivenditori che restituiscono un valore in base al consumo di acqua calda nel periodo di punta, della durata di quest'ultimo, della durata del periodo di preriscaldamento, della temperatura dell'acqua fredda e di quella di utilizzo, nonché della temperatura media del fluido scaldante. In linea di massima, per un appartamento è sufficiente un serbatoio di accumulo di 80-100 litri, considerando che i consumi maggiori sono quelli della vasca da bagno, che in media richiede 100-120 litri d'acqua, seguiti dalla doccia (50-60 lt), dal lavabo (10-12 lt), dal bidet (8-10 lt) e dal lavello da cucina (15-20 lt).

Se il puffer viene installato su di un impianto in cui è presente un generatore di calore a biomassa, il suo obbiettivo principale è quello di ridurre i cicli di accensione e spegnimento della caldaia, ottimizzandone le prestazioni. Per fare ciò, ovviamente, le dimensioni dell’accumulo devono essere decisamente maggiori rispetto al caso precedente. Il consiglio generale è quello di dimensionare il termo-accumulatore considerando la necessità di 50 litri per ogni kW di potenza nominale del generatore di calore in questione. Ad esempio, se per riscaldare un’abitazione occorre una caldaia a legna di 20 kW, la capacità del puffer dovrebbe essere di almeno 20 x 50 = 1000 litri.

Quando ci troviamo invece in presenza di un impianto solare termico la prima considerazione da fare è che, maggiore è il volume dei serbatoi, maggiore è l’energia immagazzinabile. Questo non deve però spingere ad esagerare o si rischia di non riuscire a riscaldare a sufficienza l’acqua presente nell’accumulo. Prima di effettuare lavori inutili bisogna quindi considerare la potenza generabile dai pannelli, la potenza minima e massima richieste e le ore di autonomia per prelievo senza intervento del generatore di calore. Esistono allo scopo tutta una serie di formule aventi lo scopo di individuare, per lo specifico impianto in esame, la dimensione in litri più opportuna. Volendo dare un’indicazione di massima si può considerare che per ogni mq di collettore solare occorrono circa 50 litri. Un altro metodo, più preciso, è quello di individuare la capacità richiesta per metro quadrato dividendo il valore 2000 per la differenza tra la temperatura nominale del sistema che utilizzerà l’acqua (Ts) e la temperatura del fluido di rete (Ta). Ad esempio, se Ts = 55°C e Ta = 10 °C, allora V = 2000/(55-10) = 44,4 litri per mq di superficie del pannello solare.

Concludiamo questo articolo ricordando che, nella maggioranza degli impianti, i serbatoi utilizzati sono di tipo “combinato”, ovvero servono sia al riscaldamento istantaneo dell'acqua calda sanitaria con appoggio ad impianti con caldaie o pompe di calore di vario tipo, sia per alimentare impianti di riscaldamento tradizionali, a pavimento o a parete accumulando l'energia termica fornita dalla caldaia o pompa di calore e da un eventuale impianto solare termico. In questi casi il dimensionamento risulta più complesso e deve tenere conto di tutte le variabili in gioco, in modo da evitare errori che porterebbero a serie inefficienze del sistema.

Ing. Alfero Daniele
Collaboratore Tecnico
Professional Team