Puffer: Guida Completa Professionale con calcolatore automatico della potenza.
Riscaldamento efficiente e smart: scopri i segreti del accumulatore inerziale per caldaie a biomassa e pompe di calore
Stai cercando un modo per ottimizzare il tuo impianto di riscaldamento a biomassa o pompa di calore ma non sai esattamente come? Il Puffer, conosciuto anche come accumulatore termico/inerziale o volano termico, è la soluzione che fa per te!
Questo articolo approfondisce le caratteristiche e i vantaggi di questo componente, fornendo una panoramica completa per la sua integrazione ottimale in un impianto.
Non perdere l’occasione di trasformare il tuo impianto di riscaldamento in un sistema efficiente, smart e sostenibile!
Indice
Vantaggi dell’accumulatore termico inerziale:
L’accumulo inerziale ha una funzione importante per gli impianti ad energia rinnovabile. Caldaia a biomassa o pompa di calore hanno bisogno di un accumulo inerziale per dare linearità di funzionamento al generatore di calore ad energia rinnovabile e comfort nel riscaldamento degli ambienti e nella produzione di acqua calda sanitaria ACS.
Il puffer è un requisito fondamentale con le caldaie a biomassa per accedere al Conto Termico 2.0.
Vediamo tutti i vantaggi che dà il puffer:
Ottimizza la combustione e allunga la vita della caldaia a biomassa
Ottimizza il funzionamento della Pompa di Calore e allunga la vita del compressore
Maggiore resa e minor emissioni/consumi
Assorbe i picchi di richiesta termica
Maggior confort per l’utente, flessibilità nelle accensioni e cariche del combustibile (biomassa), energia di riscaldamento costante (pompa di calore).
Facile integrazione con il solare termico
Dà il massimo confort per l’Acqua Calda Sanitaria (ACS)
Il volano termico è un requisito fondamentale per le caldaie a biomassa per accedere al Conto Termico 2.0.
Il puffer è un accumulatore di energia:
per scaldare 100 litri di acqua di 10C° servono 1,16kWh. Per il dimensionamento trovi le formule di calcolo nell’articolo Puffer e Boiler: formule di calcolo.
Scaldando un puffer da 1000 litri da 50C° a 85C° (ΔT=35C°) si riesce ad immagazzinare 40,6kWh di energia!
Questa energia è fruibile per la casa semplicemente azionando una pompa anche se la caldaia/pompa di calore è spenta.
Su questo principio, il puffer è una vera batteria energetica per la tua casa dove puoi accumulare i Kilowattora prodotti in eccesso da:
Il puffer per acqua calda sanitaria e riscaldamento e differenza dal boiler
Il volano termico oltre a servire come accumulo termico per il riscaldamento può essere usato come accumulatore di energia per produrre acqua calda sanitaria. L’acqua contenuta nel volano termico è acqua tecnica che circola nei radiatori o impianti a pavimento, cioè acqua sporca. Ma questa acqua tecnica è una preziosa riserva di energia con cui puoi produrre l’acqua calda sanitaria ACS.
I sistemi sono principalmente 3:
- Produzione ACS tramite scambiatore a piastre
- Produzione ACS tramite corrugato in ammollo nel puffer
- Riscaldamento di un boiler tramite una serpentina contenuta nel boiler
Produzione ACS tramite scambiatore a piastre
La produzione dell’acqua calda sanitaria tramite uno scambiatore a piastre è senz’altro il miglior sistema.
Come funziona?
Al momento dell’apertura di un rubinetto dell’acqua calda nell’abitazione, si attiva una pompa che in maniera istantanea scalda l’acqua sanitaria che passa sullo scambiatore a piastre portandola alla temperatura ideale, di solito 41C°.
Produzione ACS tramite corrugato in ammollo nel puffer
La produzione dell’acqua calda sanitaria tramite un corrugato in acciaio inossidabile in ammollo nel puffer è un validissimo sistema più semplice.
Come funziona?
L’acqua fredda della rete passa dal corrugato che si trova all’interno del puffer scaldandosi con l’acqua tecnica calda (50C°-85C°). Bisogna installare una valvola miscelatrice che limiti la temperatura di uscita a 41C°, altrimenti ci si scotterebbe.
Produzione ACS tramite riscaldamento di un boiler
Una pompa manda acqua tecnica calda al serpentino del boiler, riscaldando l’ACS. Questo sistema non è solitamente indicato per normali impianti domestici.
Entrambi i sistemi istantanei (scambiatore a piastre o corrugato) garantiscono la massima igiene dal punto di vista di evitare la proliferazione della legionella, batterio talvolta mortale per l’uomo.
Nel caso del boiler, bisogna prevedere di programmare un innalzamento della temperatura dell’ACS sopra i 65C° almeno una volta la settimana per debellare la proliferazione della legionella.
Che differenza c'è tra puffer e boiler
La differenza tra un volano termico e un boiler è che il primo contiene acqua tecnica “sporca”, cioè quella che circola nei radiatori o nell’impianto a pavimento, mentre il secondo contiene acqua calda sanitaria “pulita”, cioè quella per la doccia per esempio.
Tecnicamente il boiler non è il miglior sistema per produrre ACS in quanto richiede periodici trattamenti per evitare la legionella, un batterio che prolifera molto bene a 50C° di temperatura.
Altro lato negativo del boiler, è la complicata eliminazione del calcare all’interno.
Solitamente un boiler richiede maggiore spazio rispetto agli altri sistemi.
Sai quanta energia serve per scaldare una vasca da bagno?
Per riempire una vasca da bagno di 200 litri a 36C° partendo da un’acqua di acquedotto a 12C°, servono 8,35 KWh! (vedi fogli di calcolo)
Calcolatore: Quantità di calore accumulata nel volano termico o nel boiler
Con questa formula si riesce a calcolare quanta energia può essere accumulata in un volano termico o boiler.
Pensiamo a una pompa di calore abbinata a un impianto fotovoltaico, il puffer si usa come batteria, per esempio.
Nel caso di una caldaia a legna, per esempio, quanta è l’energia che si riesce ad accumulare nel volano termico.
La formula per calcolare l’energia contenuta in un puffer o boiler è questa riportata di seguito:
Q = m * c * (t2-t1)
Q Quantità di calore [Wh]
m Quantità di acqua [kg]
c Calore specifico Wh/kgK [1,163 Wh/kgK]
t1 Temperatura dell’acqua fredda [°C]
t2 Temperatura dell’acqua calda sanitaria [°C]
Il puffer è uno spreco di energia?
Un errore comune è quello di pensare che il volano termico sia uno spreco di energia, ma questo non è vero.
Immagina il puffer come se fosse la batteria del tuo cellulare: se non lo usi, non si scarica e più capacità ha e meglio è.
Ma serve un accumulo termico con un buon isolamento (coibentazione). Tutti i puffer hanno circa 10cm di isolamento, ma a seconda del materiale le dispersioni sono molto differenti.
Un buon isolamento fa perdere a un volano termico circa 1-2C° ogni 24 ore!
Un isolante non buono perde anche 10 volte tanto!
Un esempio pratico:
Un puffer da 1.000 litri, con un buon isolamento, che perde 1-2C° al giorno consuma 1,16-2,32 KWh al giorno che corrisponderebbero a 0,09-0,18€ di pellet! (prezzi agosto 2023)
Con un puffer con cattiva coibentazione perderesti 11-23 KWh al giorno con una spesa di 0,9-1,80€ di pellet! Che vale €328-€657 (prezzi agosto 2023) all’anno e non solo, nella durata dell’impianto di almeno 20 anni sono €6.560-€13.140!!!
Oltre a ciò, il volano termico allunga la vita della caldaia a biomassa e della pompa di calore.
Che ne dici? Ti sembra ancora uno spreco risparmiare sul volano termico?
Inoltre ci sono altre caratteristiche di costruzione interna che danno la possibilità di sfruttare al meglio l’impianto.
Nota importantissima: con il puffer metter la valvola miscelatrice
BISOGNA, E RIPETO BISOGNA, METTERE UNA VALVOLA MISCELATRICE SULLA MANDATA DELL’IMPIANTO (a punto fisso o climatica)!
Se non si fa questo, ogni volta che parte la pompa dei radiatori (per esempio), il volano termico si raffredda velocemente richiedendo subito nuova energia dal generatore (caldaia o pompa di calore), con conseguenti alti consumi!
Le temperature del volano termico, vanno regolate in base alla esigenze del generatore e non dell’impianto!
Infatti se un puffer da 1.000 litri viene tenuto tra 50C° e 85C° (Δt=35C°) abbiamo un accumulo di 40,6 kWh di energia.
Se lo stesso viene tenuto tra 50C° e 60C° (Δt=10C°) abbiamo un accumulo di soli 11,6 kWh e per ottenere lo stesso risultato dovremmo mettere un accumulo di 3.500 litri (che non sarebbe conveniente)
Come dimensionare il Puffer per un impianto con caldaia a Pellet o Cippato
Da quanti litri serve il volano termico?
Calcolo empirico:
Puffer Caldaia a pellet o cippato (a carico automatico)
20 litri/kW caldaia = volume min. Puffer
per impianto di riscaldamento a bassa temperatura (riscaldamento a pavimento)
30 litri/kW caldaia = volume min. Puffer
per impianto di riscaldamento ad alta temperatura(radiatori)
In aggiunta va considerato il fabbisogno di Acqua Calda Sanitaria (ACS)
(per il dimensionamento vedi fogli di calcolo)
Come dimensionare il Puffer per un impianto con caldaia a Legna
Calcolo empirico:
Puffer Caldaia a gassificazione di legna (a carico manuale)
10 litri per ogni litro di volume del vano di carico della legna
Essendo i volumi di acqua tecnica, per la caldaia a legna, molto importanti, solitamente, non serve, in linea di massima, un adeguamento per il fabbisogno dell’Acqua Calda Sanitaria (ACS), comunque puoi vedere per il dimensionamento i fogli di calcolo.
Piuttosto è da prendere in considerazione il rapporto che esiste tra quantità di legna caricabile e fabbisogno energetico nell’arco delle 24 ore.
Dimensionando bene il puffer con una caldaia a legna, si possono prevedere cariche ogni 24 ore e oltre!
Come dimensionare il Puffer per un impianto a Pompa Di Calore
Calcolo empirico:
Puffer Pompa di calore
Almeno 30 litri/kW dovrebbero essere calcolati per il dimensionamento del volume di accumulo termico per immagazzinare la quantità di calore necessaria per un’ora di funzionamento.
Ma è meglio calcolarlo in base al tipo di pompa di calore, tipo di impianto e regolazione. (per il dimensionamento vedi fogli di calcolo)
In aggiunta va considerato il fabbisogno di Acqua Calda Sanitaria (ACS).
In presenza di una pompa di calore in combinazione con un impianto fotovoltaico, il puffer va calcolato per accumulare l’energia termica creata durante le ore di sovrapproduzione del fotovoltaico.
Nel caso che la pompa di calore faccia anche freddo, il puffer caldo può funzionare d’estate anche come accumulo freddo, oppure ne serve uno aggiuntivo solo per il freddo.
Come collegare idraulicamente il volano termico?
Esistono vari tipi di puffer con sistemi di stratificazione particolare.
Anche un puffer normale ha una sua stratificazione naturale, cioè l’altezza dello stesso permette di avere temperature diverse tra la zona alta e quella bassa.
Ma alcuni puffer particolari riescono ad avere delle zone molto distinte e differenti per temperatura permettendo dei prelievi più idonei alle varie richieste dall’impianto.
Inoltre ci sono vari sistemi per produrre l’acqua calda sanitaria (ACS) e anche di questo va tenuto conto per i collegamenti.
Per questo motivo è meglio richiedere una consulenza ad un tecnico specializzato in energie rinnovabili in questo tipo di impianti.
Per i collegamenti al volano termico con caldaia a biomassa o con pompa di calore puoi approfondire in questi articoli:
Le dimensioni dei volani termici e quelli su misura
Per progettare al meglio il locale tecnico è utile avere sotto mano le dimensioni standard dei principali puffer che riporto qui di seguito:
Capacità del puffer in litri | Misure senza coibentazione diametro/altezza in mm | Misure con coibentazione diametro/altezza in mm |
500 l | 550 x 1545 | 750 x 1645 |
800 l | 850 x 1650 | 1050 x 1750 |
1.000 l | 850 x 2010 | 1050 x 2110 |
1.500 l | 1000 x 2015 | 1200 x 2115 |
2.000 l | 1160 x 2280 | 1360 x 2380 |
3.000 l | 1250 x 2610 | 1450 x 2710 |
4.000 l | 1400 x 2720 | 1600 x 2820 |
5.000 l | 1600 x 2750 | 1800 x 2850 |
Misure indicative dei puffer più comuni
Il litraggio dell’accumulo di acqua tecnica necessario all’impianto può anche essere suddiviso in più puffer collegati tra loro. Per collegare più puffer uno all’altro si può fare un collegamento in serie o in parallelo ma consiglio quello in serie che è più facile da disareare cioè eliminare l’aria dell’impianto tramite degli sfiati detti Jolly.
