Acqua calda sanitaria ACS i migliori sistemi

Acqua Calda Sanitaria, ACS, i migliori sistemi per produrla negli impianti a risparmio energetico.

L’acqua sanitaria, calibrata giusta, dà un senso di comfort ineguagliabile alla tua abitazione.
Acqua calda, costante tutte le volte che vorrai un comfort irrinunciabile.

Qui troverai tutte le informazioni per non commettere errori nella realizzazione del tuo nuovo impianto per la produzione dell’acqua calda sanitaria.  

Indice

Quanti litri di acqua calda sanitaria servono?

Innanzitutto bisogna prevedere, in fase di progettazione, il numero massimo di persone che saranno presenti nella struttura o abitazione e che usufruiranno dell’acqua calda sanitaria. Il numero di docce presenti nell’edificio, servono a determinare la contemporaneità del prelievo di acqua sanitaria.

Da un soffione della doccia normale escono circa 16 litri al minuto di acqua sanitaria miscelata, che si traduce in un prelievo di circa 10 litri al minuto di acqua calda sanitaria a 50C° e 6 litri di acqua fredda della rete a 15C°.

Attenzione, se vengono installati i moderni soffioni doccia extra large, i consumi sono più alti!

Quindi semplificando i calcoli una doccia consuma 10 litri al minuto di acqua calda sanitaria, quindi servono 100 litri di ACS a persona per una doccia di 10 minuti.
Il calcolo può variare notevolmente nel caso di strutture alberghiere/turistiche dove i clienti si concedono anche docce di 30 minuti, triplicando di conseguenza i consumi di ACS.

Esempio pratico:

Per una famiglia di 3 persone con 2 docce presenti nell’abitazione, si potrebbe consigliare, per avere un buon confort, un accumulo di 300 litri di acqua calda sanitaria oppure un puffer della stessa dimensione con un produttore istantaneo di 20 litri al minuto.

Diverso è il calcolo se le stesse 3 persone sono ospiti di una struttura turistica dove potrebbero approfittare della vacanza, facendo docce di 30 minuti… non basterebbero 900 litri di ACS!

Quindi, la soluzione per non rimanere mai senza acqua sanitaria, è quello di prevedere il massimo carico possibile.

Quanta acqua sanitaria produce una caldaia a gas murale?

Una caldaia a gas murale da 24kW produce circa 14 litri al minuto di acqua calda sanitaria. A seconda della temperatura che si regola per l’ACS, può bastare per 1 massimo 2 docce in contemporanea. Il susseguirsi delle docce non ha limiti. L’impianto di riscaldamento non funziona durante la produzione di ACS.

Quanta acqua sanitaria produce una caldaia a biomassa, pellet, legna o cippato?

Energia biomassa pellet legna cippato

Una caldaia a biomassa (pellet, legna, cippato) solitamente è integrata in un impianto con puffer.

Con una caldaia a biomassa, pellet, legna o cippato non ci sono grandi problemi a dimensionare l’impianto, calcolando i puffer, per avere tutta l’abbondanza di acqua calda sanitaria necessaria.

In alcuni casi, le caldaie a pellet possono lavorare direttamente sull’impianto senza la presenza di un puffer (anche se alcuni incentivi obbligano a installare almeno 20l/kW). In questi casi va inserito un boiler sanitario dei litri adeguati alle esigenze dell’edificio.

Quanta acqua sanitaria produce una pompa di calore aria/acqua?

Ecoforest PDC aria-acqua

Una pompa di calore aria/acqua o acqua/acqua (geotermica) lavora su dei volani termici detti puffer. Questi vanno dimensionati in base alle necessità di acqua calda sanitaria in rapporto alla potenza della pompa di calore. 

Alcune pompe di calore possono contemporaneamente riscaldare sia l’ACS che il sistema di riscaldamento. Sono pompe di calore che sfruttano un parte dell’esubero di calore del compressore.

Quanta acqua sanitaria produce un boiler a pompa di calore?

Ultimamente si sono molto diffusi i boiler elettrici a pompa di calore perché consumano circa 1/3 rispetto a quelli con la resistenza elettrica. Le piccole pompe di calore montate in cima a questi serbatoi hanno una potenza ridotta. Questo si traduce in una notevole lentezza nel ripristinare la temperatura nell’acqua calda sanitaria.

Con un boiler elettrico a pompa di calore è molto importante scegliere un litraggio adeguato ai consumi che si prevedono di ACS.

Quanta acqua sanitaria produce un impianto solare termico?

Energia dal sole

Con un impianto solare il calcolo per l’acqua calda sanitaria ha diversi aspetti da analizzare attentamente.

Un esempio pratico:

Innanzitutto un collettore solare scalda l’acqua sanitaria solo in giornate di sole e smette di scaldare quando il serbatoio di accumulo raggiunge circa 70C°, l’impianto va in “stagnazione” e non riparte fino a che il collettore solare si raffredda, cioè fino al mattino seguente. Perciò se un impianto solare termico lavora su un boiler da 200 litri e mettiamo caso alle ore 13.00 ha raggiunto i 70C°, questo si ferma fino al giorno successivo. Se alle ore 14.00 si fanno le docce e si consumano tutti i 200 litri di ACS, la sera non si possono fare le docce con l’energia solare, anche se c’è un pomeriggio di pieno sole. Ecco perché è importante scegliere un volume di accumulo boiler o puffer adeguato a coprire tutte le esigenze del fabbisogno di acqua calda sanitaria nelle 24 ore.

Il numero di collettori solari determina la potenza di ricarica dell’ACS, gli accumuli la quantità di ACS disponibile nelle 24 ore.

Se per un determinato litraggio di accumulo basta 1 solo collettore solare per fare la ricarica completa dell’accumulo nell’arco delle ore di irradiazione solare, questo è un dimensionamento corretto.
Ovviamente se vogliamo avere lo stesso risultato in inverno, bisogna tenere conto della peggiore ipotesi di irradiazione solare. In questo caso bisogna aumentare il numero dei collettori solari.

Il sole è una fonte di energia inesauribile e gratuita.

Progettare in maniera adeguata il tuo nuovo impianto ad energia solare termica è fondamentale per avere i migliori risultati. Un impianto ad energia solare termica è una soluzione molto redditizia!

Se sei interessato ad approfondire l’argomento energia solare termica, a breve verrà pubblicato un articolo dedicato.

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Come evitare la legionella nell'acqua calda sanitaria?

prevenzione legionella

La legionella è un batterio che prolifica nell’acqua ferma con temperature comprese tra 5,7C° e 63C°. Per questo un serbatoio di accumulo di acqua calda sanitaria andrebbe portato almeno una volta a settimana a 70C° per la disinfezione.

La legionella è mortale e solitamente viene ingerita tramite l’aereosol che si crea nella doccia infettando i polmoni.

Con il sistema di produzione istantanea di acqua calda sanitaria a piastre, questo pericolo viene scongiurato.

Puffer tank in tank per la produzione di acqua calda sanitaria

Puffer tank in tank ACS

Non mi soffermo molto sul puffer tank in tank in quanto è un sistema obsoleto. Il puffer tank in tank ha un contenitore concentrico per acqua calda sanitaria in “ammollo” nell’acqua tecnica. Questo sistema presenta diversi aspetti che lo hanno portato a non essere più utilizzato. 

Vediamo alcuni degli aspetti negativi del puffer tank in tank per la produzione di acqua calda sanitaria:

  • Il continuo passaggio di nuova acqua della rete all’interno del tank ACS, a contatto con le alte temperature dell’acqua tecnica, depositano calcare sulle pareti. Il calcare isola dallo scambio termico, perciò in pochi anni la velocità di riscaldamento dell’ACS cala rapidamente.
  • Se per qualsiasi motivo dovesse mancare la pressione dell’acqua della rete, c’è il rischio di implosione il tank ACS.

Puffer pipe in tank con serpentino ACS

Puffer pipe in tank ACS istantanea

Il puffer pipe in tank con serpentino per la produzione di acqua calda sanitaria istantanea è un sistema molto valido. Un lungo corrugato di acciaio inossidabile all’interno del puffer provvede a scaldare l’acqua della rete tramite una grande superficie di scambio con l’acqua tecnica.

Solitamente questo sistema è valido per prelievi di ACS di massimo 2 docce in contemporanea. Oltre le 2 docce è meglio passare a un sistema a scambiatore a piastre istantaneo esterno che ha una capacità maggiore.

Scambiatore a piastre istantaneo per la produzione di acqua calda sanitaria

Scambiatore a piastre istantaneo per acqua calda sanitaria ACS

Lo scambiatore a piastre istantaneo per la produzione di acqua calda sanitaria è il sistema più preciso ed efficace. Questo produttore istantaneo per ACS lavora con l’acqua tecnica del puffer.
Un sensore registra la velocità di prelievo di ACS e attiva una pompa a giri variabili che garantisce la temperatura costante dell’acqua calda sanitaria erogata.

I vantaggi di accumulare acqua tecnica anziché acqua calda sanitaria sono due:

  • Accumulare acqua tecnica (riscaldamento) anziché acqua calda sanitaria ha il vantaggio di accumulare più energia a parità di volume. Se si accumulano 300l di ACS a 50C° in un bollitore, l’energia contenuta è inferiore a quella di un puffer che viene portato fino a 85C°.
  • Non si hanno problemi di legionella in quanto non c’è stoccaggio di ACS.

Quale è il migliore sistema per la produzione di acqua calda sanitaria ACS?

Come abbiamo visto sopra, è importantissimo partire raccogliendo i dati di quanta acqua calda sanitaria serve: numero di persone e docce in contemporanea.

In secondo luogo, va valutato il tipo di generatore di calore di calore presente nell’edificio.

In terzo luogo, valutando tutti i fattori, si sceglie il sistema e si passa alla progettazione dello stesso in quel contesto.

Il migliore sistema per produrre l’acqua calda sanitaria è senz’altro lo scambiatore a piastre istantaneo per ACS.
Questo scambiatore istantaneo per ACS preleva l’acqua tecnica contenuta nel puffer e la utilizza per scaldare l’acqua calda sanitaria tramite una piccola pompa comandata da una centralina. In questa maniera, a seconda della quantità di ACS richiesta in quel momento, la pompa girerà alla velocità giusta per garantire la costanza dei 41C° richiesti. 

Per esigenze fino a 2 docce in contemporanea il puffer pipe in tank è una valida soluzione.

Confronto costi e vantaggi produzione acqua calda sanitaria ACS

Generatore di calore

Capacità nr. docce in contemporanea

Litri disponibili di ACS

Necessità ciclo antilegionella? 

Costo energia media per famiglia 3 persone/anno (Agosto 2023)

Costo energia percentuale sul metano (Agosto 2023)

Gas caldaia murale

1-2

Nessun limite, salvo che il riscaldamento viene disinserito durante la produzione di ACS

NO

600€

100%

Caldaia a biomassa, pellet, legna, cippato

Senza limitazioni, va dimensionato il puffere e il suo produttore istantaneo o boiler 

Nessun limite, viene dimensionato il puffer o il boiler in base alle esigenze

NO con puffer e produttore istantaneo ACS

SI con boiler

372€ pellet

276€ legna

186€ cippato

-38% pellet

-54% legna

-69% cippato

Pompa di calore aria/acqua

Senza limitazioni, va dimensionato il puffere e il suo produttore istantaneo o boiler 

Nessun limite, viene dimensionato il puffer o il boiler in base alle esigenze

NO con puffer e produttore istantaneo ACS

SI con boiler

240€ con SCOP 6.02

288€ con SCOP 5

360€ con SCOP 4

-60% con SCOP 6.02

-52% con SCOP 5

-40% con SCOP 4

Boiler elettrico

1-2 docce in contemporanea per 10 minuti

100l-200l a seconda del modello scelto

SI

1.434€

+139%

Boiler elettrico a pompa di calore

2-3 docce in contemporanea per 10 minuti

200l-300l a seconda del modello scelto

SI

408€ con SCOP 3.5 

-32%

Impianto solare termico

Senza limitazioni, va dimensionato il puffere e il suo produttore istantaneo o boiler 

Nessun limite, viene dimensionato il puffer o il boiler in base alle esigenze

NO con puffer e produttore istantaneo ACS

SI con boiler

0€ !!!

-100% !!!

Per comprendere il valore SCOP della pompa di calore approfondisci qui.

Parti con il piede giusto

Troviamo la soluzione ideale per la tua acqua calda sanitaria!

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