Riscaldamento

Sottostazione di teleriscaldamento di tipo diretto

Le sottostazioni di riscaldamento sono sistemi di raccordo tra la rete urbana di teleriscaldamento e gli impianti collocati all’esterno degli edifici.

Tra le varie tipologie di stazione figura la sottostazione di teleriscaldamento di tipo diretto. A differenza dalla sottostazione di tipo indiretto, la stazione diretta alimenta soltanto una rete chiusa di utenze, tipicamente un impianto di riscaldamento centralizzato, oppure il flusso di mandata di utenze satellite. In questo caso, l’acqua calda ad uso sanitario (ACS) viene riscaldata con le fonti individuali di calore, ad es. caldaie a gas, utilizzando il serbatoio di accumulo acqua calda sanitaria con serpentina o mediante satelliti d’utenza che convogliano la mandata di calore dalla sottostazione principale all’impianto di riscaldamento centralizzato e alla rete di ACS di singoli appartamenti. Lo scopo della sottostazione di teleriscaldamento diretta è il trasferimento del calore dalla rete di teleriscaldamento all’impianto di riscaldamento centralizzato mediante uno scambiatore di calore a piastre o uno scambiatore a fascio tubiero e guaina. In questa configurazione, l’impianto genera temperature e pressioni più basse e più sicure per l’utente finale rispetto a quelle prodotte direttamente dalla rete di teleriscaldamento.

Un’ampia gamma di prodotti dell’azienda Hexonic permette di selezionare scambiatori per sottostazioni di teleriscaldamento di quasi ogni dimensione. Per queste applicazioni sono stati implementati o gli scambiatori a piastre saldobrasate della serie L, anche nell’opzione Luna o SafePlate, oppure gli scambiatori a fascio tubiero e guaina di tipo JAD e HAD.

Sottostazione di riscaldamento bifunzionale

Il calore dalla rete di teleriscaldamento viene trasmesso all’impianto all’interno dell’edificio tramite una sottostazione di riscaldamento.

Un tipo di sottostazione è quella cosiddetta a doppia funzione. A differenza da una sottostazione di riscaldamento monofunzionale, il suo ruolo è di fornire calore a due circuiti di riscaldamento, tipicamente al circuito di riscaldamento centralizzato e a quello dell’acqua calda sanitaria. Ciò è reso possibile grazie all’utilizzo in parallelo di due scambiatori di calore a funzionamento indipendente.

Gli scambiatori di calore più comuni nelle sottostazioni di riscaldamento sono gli scambiatori a piastre e gli scambiatori a fascio tubiero e mantello di tipo JAD.

Satellite di utenza

Il satellite di utenza è un impianto compatto che convoglia la mandata del calore verso un singolo appartamento. Trasmette il calore o dalla caldaia locale o dalla stazione di riscaldamento alimentato dalla rete di teleriscaldamento urbano a un appartamento. Tale soluzione permette agli utenti all’interno di edifici condominiali di regolare individualmente i propri consumi di acqua calda a uso riscaldamento e sanitario.

Il processo di scambio termico nei satelliti di utenza avviene mediante scambiatori di calore a mantello saldobrasati. In questa applicazione sono utilizzati gli scambiatori di calore a piastre saldobrasati della serie L e nelle versioni Luna e SafePLATE.

Caldaie a gas

Le caldaie a gas sono impianti di elevata efficienza e ad alta capacità. Si possono distinguere diversi tipi di caldaia.

Le caldaie a doppio circuito sono progettate sia per riscaldare gli ambienti interni di un edificio sia per fornire l’acqua calda sanitaria (ACS) a flusso continuo. Quando si verifica un prelievo di acqua calda, la caldaia in un primo momento riscalda l’acqua prelevata dalla rete idrica, per poi riprendere a riscaldare l’acqua per l’impianto di riscaldamento centralizzato.

La funzione principale delle caldaie monocircuito è quello di riscaldare l’acqua nel sistema di riscaldamento centralizzato. Per soddisfare bisogni ACS con questo tipo di caldaia è necessario installare uno scaldabagno ad accumulo. La serpentina all’interno dello scaldabagno, riscaldata con acqua calda proveniente dalla caldaia, mantiene l’acqua alla temperatura impostata.

Entrambi i tipi di caldaie sono dotati di sistemi di recupero del calore dai fumi di scarico che contribuiscono ad ridurre i cosi di esercizio. Poiché il recupero avviene per condensazione, questa tipologia di impianto è nota come caldaia a condensazione.

La caldaia funziona grazie a uno scambiatore di calore di dimensioni compatte collocato internamente. Di solito si tratta di uno scambiatore a piastre saldobrasate. Questa soluzione garantisce livelli di riscaldamento ottimali e prestazione eccellenti dell’intero sistema. Le sue dimensioni compatte permettono di ridurre le dimensioni complessive dell’impianto caldaia.

Riscaldatori di acqua e glicole

Il riscaldatore è un dispositivo di dimensioni compatte installato solitamente tra il prefiltro e la camera di ventilazione.

Per riscaldare l’aria utilizza acqua riscaldata da una fonte di calore a temperatura inferiore, come una caldaia a gas, a gasolio, a combustibile solido o elettrica, oppure una sottostazione di teleriscaldamento.

Nel riscaldatore circola continuamente acqua calda, riscaldata alla temperatura impostata dall’utente, come nel caso di un satellite di utenza. L’acqua è posta in circolazione grazie a una pompa di ricircolo che la immette nel riscaldatore. Variare le impostazioni, soprattutto la temperatura, può portare al congelamento dell’acqua nei tubi. La temperatura viene inoltre abbassata dal flusso dell’aria fredda che preleva il calore dalle alette del riscaldatore. Se la circolazione si ferma, l’acqua perde rapidamente la sua temperatura e gela. L’acqua congelata all’interno dei tubi può danneggiarli, causando di l’allagamento dei locali tecnici e la necessità di eseguire lavori di riparazione.

Per proteggere il riscaldatore da un eventuale congelamento si utilizzano le soluzioni acquose di glicole. La potenza desiderata del riscaldatore è mantenuta e garantita da uno scambiatore di glicole. Lo scambiatore a glicole è un dispositivo che utilizza una soluzione di glicole (etilenico o propilenico) con funzione di vettore di calore, raffreddando o riscaldando l’aria che investe lo scambiatore di calore. Il glicole è utilizzato con funzione antigelo e per prevenire i danni allo scambiatore di calore derivanti da gelo. Il suo minore calore specifico rispetto all’acqua comporta una capacità di trasporto del calore inferiore.

I vantaggi del riscaldamento a vapore includono la possibilità di utilizzare superfici di riscaldamento minori rispetto al riscaldamento ad acqua, e di poter ottenere una regolazione più precisa della temperatura tramite la regolazione della pressione.

Il vapore è un vettore di calore estremamente efficiente, è utilizzato sin dall’inizio della rivoluzione industriale.

Nell’impianto di riscaldamento a vapore, i locali sono dotati di un radiatore collegato alla fonte di vapore a bassa pressione (caldaia). Una volta entrato nel ricevitore di calore, il vapore si condensa e sprigiona il calore latente, tornando allo stato liquido. Il riscaldatore invece riscalda l’aria nel locale. L’acqua condensata ritorna alla caldaia per gravità o con l’ausilio di una pompa per essere di nuovo riscaldata.

Gli edifici alti sfruttano la bassa densità del vapore per ovviare alle alte pressioni associate agli impianti ad acqua calda con caldaia locali caldaia nei piani interrati. Negli impianti industriali, questa la tecnologia è utilizzata per produrre energia o per riscaldare locali.