1. Dimensionamento Del Serbatoio Di Accumulo Per L’acqua Calda Sanitaria
Il dimensionamento di un serbatoio di accumulo per l’acqua calda sanitaria (ACS) è un passaggio essenziale per garantire comfort domestico ed efficienza energetica. Un accumulo sottodimensionato rischia di non fornire sufficiente acqua calda nei momenti di picco, mentre uno sovradimensionato comporta un inutile spreco di spazio e un aumento delle dispersioni termiche.
Per effettuare un primo dimensionamento rapido si possono consultare le tabelle che tengono conto del consumo medio di acqua calda nel periodo di punta. Queste tabelle considerano:
Volume totale di consumo nei picchi giornalieri
Durata media dei prelievi intensi
Temperatura dell’acqua di rete (in genere 10-15°C)
Temperatura desiderata in uscita (di solito 45-50°C)
Temperatura media del fluido scaldante (caldaia, pompa di calore, etc.)
In ambito residenziale, per una famiglia media di 3-4 persone, un serbatoio da 80-100 litri è generalmente sufficiente. Tuttavia, il fabbisogno dipende anche dalle abitudini. Ad esempio, una vasca da bagno standard consuma circa 100-120 litri per ogni utilizzo, una doccia media 50-60 litri, il lavabo 10-12 litri, il bidet 8-10 litri e il lavello cucina 15-20 litri.
In alternativa al calcolo approssimato, è possibile usare strumenti più precisi come software di simulazione o apposite formule che tengano conto della contemporaneità dei prelievi, della portata degli erogatori e del rendimento del generatore di calore.
Va sottolineato che il dimensionamento corretto deve tenere conto anche del tipo di generatore abbinato. Ad esempio, se si utilizza una pompa di calore, è consigliabile aumentare leggermente il volume del serbatoio per consentire lunghi cicli di funzionamento e minimizzare gli avvii frequenti, che sono penalizzanti per la durata del compressore.
Per chi desidera una stima rapida, esistono tool online (tra cui il nostro strumento per dimensionare uno scaldabagno) che forniscono una valutazione basata su numero di utenti e tipo di utilizzo.
2. Come Stimare La Capacità Minima Di Un Puffer Per Generatori A Legna
Nel caso di impianti di riscaldamento alimentati da generatori a legna, come caldaie o termocamini, l’adozione di un serbatoio di accumulo – comunemente chiamato puffer – è essenziale per il corretto funzionamento dell’impianto. Questo perché la combustione della legna non è istantaneamente modulabile, e quindi è necessario accumulare il calore prodotto per poi distribuirlo gradualmente all’impianto.
Una regola pratica diffusa è quella di dimensionare il puffer considerando almeno 50 litri per ogni kW di potenza termica nominale della caldaia. Questo valore garantisce una buona autonomia e una gestione ottimale dei cicli di combustione.
Esempio pratico: per una casa di 250 mq in zona climatica E, il fabbisogno termico medio può essere stimato intorno ai 30 kW. Applicando il criterio dei 50 litri/kW, si otterrà una capacità di puffer pari a:
30 kW × 50 litri = 1500 litri
Per case di dimensioni inferiori o ben isolate, i valori cambiano proporzionalmente. Ad esempio, per una casa di 120 mq con fabbisogno di 15 kW, si potrebbe adottare un puffer da 750 litri.
Tuttavia, il valore di 50 litri/kW non è universale. Alcuni progettisti consigliano anche 60-70 litri/kW nei casi in cui si voglia aumentare l’autonomia dell’impianto o si utilizzino termocamini a fiamma viva con cicli brevi e intensi. Di contro, per caldaie a pellet o generatori a fiamma modulante, si può scendere anche a 30-40 litri/kW.
In ogni caso, è fondamentale che il dimensionamento della caldaia venga eseguito tenendo conto del carico termico dell’edificio, della zona climatica, dell’altitudine e delle caratteristiche costruttive (isolamento termico, infissi, etc.), per evitare sovradimensionamenti che portano a inutili sprechi e cicli di accensione/spegnimento troppo frequenti.
3. Dimensionamento Di Un Serbatoio Di Accumulo Per Il Solare Termico
Nel caso di impianti solari termici, il dimensionamento del serbatoio di accumulo assume un’importanza ancora maggiore, in quanto l’energia prodotta dipende strettamente dalla radiazione solare disponibile, che è discontinua e variabile durante il giorno e le stagioni.
Il metodo più semplice per stimare il volume di accumulo richiesto è basato sulla superficie dei collettori solari. Si considera normalmente un valore di:
50-70 litri per ogni mq di collettore solare
Quindi, per un impianto con 4 mq di pannelli, si consiglia un accumulo tra 200 e 280 litri. Tuttavia, se si vuole dimensionare il sistema in modo più preciso, si può utilizzare la formula:
C = 2000 / (Ts – Ta)
Dove:
C è la capacità del serbatoio in litri per mq di collettore
Ts è la temperatura media dell’acqua richiesta (ad es. 55°C per ACS)
Ta è la temperatura media dell’acqua in ingresso (di rete, tipicamente 10-15°C)
Esempio: se Ts = 55°C e Ta = 10°C, allora:
C = 2000 / (55 – 10) = 44,4 litri/mq
Ovviamente, un maggiore volume consente una maggiore autonomia nei giorni nuvolosi, ma anche costi superiori e maggiori dispersioni. Occorre quindi trovare il giusto equilibrio.
Negli impianti solari termici a circolazione forzata, è spesso presente un accumulo separato (boiler) dotato di serpentina, mentre nei sistemi combinati solare + caldaia si impiegano serbatoi multienergia con due serpentine (una bassa per il solare e una alta per il supporto ausiliario).
È anche importante valutare le ore di autonomia richieste, cioè per quanto tempo l’impianto deve essere in grado di fornire calore senza l’intervento di altri generatori. Nelle zone ben soleggiate, bastano anche 1-2 giorni; altrove può essere utile dimensionare per 3-4 giorni.
Infine, ricordiamo che l’utilizzo del solare termico può essere incentivato attraverso il Conto Termico 2.0, che prevede un rimborso diretto (fino al 65% della spesa) erogato in pochi mesi per impianti ben dimensionati e certificati.
4. Vantaggi Di Un Serbatoio Di Accumulo Nell’impianto Di Riscaldamento
Il serbatoio di accumulo, noto anche come puffer o accumulatore inerziale, è un componente chiave negli impianti termici moderni, perché consente una gestione flessibile dell’energia termica prodotta e una significativa ottimizzazione dei consumi.
Il principio di funzionamento è semplice: quando il generatore di calore (caldaia, pompa di calore, solare termico, stufa a pellet, etc.) è in funzione, parte dell’energia prodotta non viene utilizzata immediatamente, ma viene stoccata nel serbatoio sotto forma di acqua calda. Quando il generatore è spento o inattivo, l’energia accumulata può essere utilizzata per soddisfare le esigenze termiche dell’edificio.
I vantaggi principali sono:
Riduzione dei cicli on/off del generatore, con conseguente aumento dell’efficienza (soprattutto per le pompe di calore e le caldaie a gas);
Minori emissioni di CO₂ dovute all’ottimizzazione della combustione nei generatori a biomassa;
Maggiore autonomia degli impianti a legna o pellet;
Gestione ottimizzata della produzione da fonti rinnovabili, come il solare termico;
Distribuzione uniforme del calore, evitando surriscaldamenti locali;
Maggiore durata dei componenti, grazie a una regolazione più dolce e continua.
I puffer più moderni sono coibentati con materiali ad alta efficienza (come la schiuma in PU) e dotati di sonde di temperatura multiple per il controllo modulare. Alcuni modelli includono anche resistenze elettriche di backup o scambiatori interni ad alta superficie.
Inoltre, l’adozione del puffer è ormai raccomandata da tutte le norme tecniche di settore (UNI/TS 11300, UNI 10412, ecc.), ed è spesso obbligatoria per accedere a determinati incentivi o bonus statali, specie per gli impianti alimentati da biomassa o da pompe di calore.
5. I Serbatoi Di Accumulo “Combinati” Riscaldamento + ACS
I serbatoi combinati, o bollitori multifunzione, sono dispositivi evoluti progettati per fornire sia acqua calda sanitaria che acqua tecnica per il riscaldamento ambientale. Sono la soluzione ideale in tutti quei casi in cui si voglia ottimizzare spazio, costi e funzionalità.
Questi serbatoi sono dotati di:
Serpentine multiple, per il collegamento a diverse fonti (solare termico, caldaia, pompa di calore…)
Scambiatori istantanei per ACS, spesso a piastre, che evitano la stagnazione dell’acqua sanitaria
Tecnologia a stratificazione, che mantiene separati i livelli termici dell’acqua nel serbatoio
Isolamento termico ad alte prestazioni, per minimizzare le dispersioni (spesso < 1 W/K)
Attacchi multipli, per connessioni con generatori a bassa o alta temperatura
Questi sistemi sono perfettamente integrabili con impianti ibridi, che abbinano caldaia e pompa di calore, o con impianti rinnovabili multi-sorgente. Ad esempio, si può accumulare calore da un impianto solare termico durante il giorno, da una stufa a pellet la sera, e da una pompa di calore nelle ore notturne a bassa tariffazione.
I serbatoi combinati sono anche molto apprezzati negli impianti radianti (a pavimento o a parete), che lavorano a bassa temperatura e beneficiano di un accumulo termico stabile.
Dal punto di vista economico, il costo di un serbatoio combinato varia da 1.200 a 3.000 €, a seconda del volume (300-1000 litri), del numero di serpentine e delle finiture. Tuttavia, il risparmio in termini di energia, manutenzione e gestione ne giustifica l’investimento.
Infine, per accedere agli incentivi fiscali (Ecobonus, Bonus Casa, Conto Termico), è necessario che il serbatoio sia conforme alle direttive europee (Direttiva ErP 2009/125/CE) e alle normative italiane in materia di efficienza energetica.
