Stratificazione termica nel serbatoio inerziale e Tecnologia ProTemp-Flow

I grossi vantaggi che il serbatoio inerziale, o volano termico, regala all’impianto in termini di efficienza globale e alla pompa di calore in termini di affidabilità nel tempo, rischiano infatti di venire annullati se non si riesce a gestire una corretta stratificazione termica.

La stratificazione termica dell’acqua in un serbatoio inerziale è un fenomeno del quale tenere conto durante la progettazione di una centrale termica, soprattutto se basata sull’uso di pompe di calore.

I grossi vantaggi che il serbatoio inerziale, o volano termico, regala all’impianto in termini di efficienza globale e alla pompa di calore in termini di affidabilità nel tempo, rischiano infatti di venire annullati se non si riesce a gestire una corretta stratificazione termica.

Il fenomeno è noto: l’acqua ha densità tanto minore quanto maggiore è la propria temperatura ed in funzione di questa, tenderà ad occupare la parte più alta di un serbatoio nel quale si trovi in stato di quiete o semi-quiete.

Poiché l’acqua più calda presente in un accumulo inerziale è destinata all’impianto di distribuzione e la più fredda al generatore di calore, un’ottimale stratificazione termica è in grado di garantire da una parte il comfort abitativo atteso e dall’altra il funzionamento senza pendolamenti della pompa di calore.

I volani termici Stiebel Eltron creati per essere abbinati a pompe di calore, sono progettati sulla base di questi principi e già alcune scelte apparentemente non importanti come le dimensioni ed il posizionamento degli attacchi idraulici consentono in realtà di massimizzare la resa dell’impianto.

Le dimensioni generose degli attacchi consentono, ad esempio, di limitare la velocità dell’acqua tecnica in ingresso nel serbatoio favorendo lo stato di quiete della stessa e la sua stratificazione senza mescolamenti. Il posizionamento in linea a quote diverse dei 4 attacchi idraulici permette invece di selezionare con certezza l’acqua che in virtù della propria temperatura è destinata all’impianto o al generatore di calore.

Il fenomeno della stratificazione assume ulteriore importanza nel caso di accumuli 2 in 1, dove il serbatoio inerziale, oltre che volano termico per l’impianto di riscaldamento, riveste anche la funzione di produttore istantaneo di acqua calda sanitaria (ACS) grazie alla presenza di uno scambiatore tubolare al proprio interno.

Infatti una stratificazione termica non ottimale ed un conseguente basso rendimento dello scambiatore comportano il rischio reale di una fornitura ACS in quantità e/o temperatura non adeguate.

Stiebel Eltron per garantire il massimo comfort in ogni circostanza, propone la famiglia di produttori istantanei SBS disponibili in diverse taglie da 600 fino a 1500 litri e dotati della soluzione brevettata ProTemp-Flow. In prossimità dell’ingresso delle mandate dalla pompa di calore e dagli altri eventuali generatori di calore, sono posizionate dei convogliatori che grazie al particolare design riescono a “dividere” il flusso facendo confluire l’acqua in una serie di deflettori.

Il flusso viene quindi parzializzato e sfruttando la propria velocità di ingresso scorre lungo la superficie interna del serbatoio (vedi immagini).

In questo modo i moti convettivi che in condizioni normali porterebbero l’acqua più calda a salire al centro del serbatoio per poi ridiscendere in corrispondenza della superficie laterale più fredda, vengono interrotti favorendo la stratificazione termica. I flussi parzializzati a questo punto hanno un lento moto lento radiale che favorisce una regolare propagazione del calore dalla superficie laterale dell’accumulo verso il centro dello stesso dove è posizionato lo scambiatore tubolare per la produzione dell’ACS.

Il sistema ProTerm-Flow consente anche di ridurre fino al 70% le turbolenze dell’acqua tecnica in entrata garantendo in questo modo la captazione dell’acqua per il riscaldamento alla temperatura prestabilita, un’erogazione di ACS regolare e in definitiva un’elevata efficienza globale del sistema in pompa di calore.