La gestione ottimale di un impianto di riscaldamento domestico richiede una comprensione profonda sia del comportamento fluidodinamico, legato alle cosiddette "perdite di carico", sia della tenuta strutturale dei componenti idraulici. Queste due problematiche, pur essendo distinte, influenzano direttamente l'efficienza energetica, il comfort abitativo e la longevità dell'intero sistema.
Il fenomeno delle perdite di carico: dinamica dei fluidi
Le perdite di carico sono un fenomeno che si verifica negli impianti idraulici, cioè negli impianti idrici, consistente in una perdita di pressione del fluido che circola attraverso i diversi elementi del sistema. Non possiamo farne a meno se vogliamo che il nostro sistema di riscaldamento sia funzionale; le perdite di carico sono un elemento inseparabile del flusso dell’acqua.
Queste sono causate dall'attrito del fluido contro le pareti delle tubazioni e dai cambiamenti di direzione del flusso, restringimenti, valvole, curve, scambiatori di calore, serbatoi di accumulo, filtri, collettori, raccordi per riscaldamento centrale e altri componenti. Nella pratica, le perdite di carico significano che la pompa di circolazione deve funzionare con potenza sufficiente per superare queste resistenze e garantire il flusso del fluido, il più delle volte acqua o una miscela acqua-glicole, in tutto il sistema.
Ogni elemento, compreso un semplice tubo, può causare alcune perdite di carico, ma le fonti principali sono ad esempio i restringimenti o componenti specifici. Naturalmente l’impianto deve essere progettato per evitare restringimenti non necessari dove non servono, ma anche per non creare un volume d’acqua troppo grande e dispendioso dal punto di vista energetico.
Impatto sulle prestazioni e scelta dei componenti
Un altro aspetto riguarda i cali di pressione previsti nella scelta di alcuni scambiatori di calore, soprattutto a piastre. Si tratta ovviamente di determinare la previsione delle perdite di carico per un dato scambiatore, sempre per un valore di flusso specifico, perché le perdite aumentano con la portata del fluido. Negli impianti più avanzati, le previsioni di calo di pressione vengono calcolate per selezionare le pompe, ma negli impianti più semplici, spesso in case unifamiliari, non è necessario essere così meticolosi. In linea di principio, è bene sapere che perdite di carico maggiori sono generate da scambiatori troppo piccoli rispetto all’impianto.
Diagnostica delle anomalie di flusso
Talvolta, dopo l’installazione di alcuni componenti aggiuntivi nel sistema di riscaldamento o di produzione di acqua calda sanitaria, possono comparire problemi di pressione e, in generale, di flusso, o della sua assenza, nell’impianto. Se quindi, dopo l’installazione di uno scambiatore di calore, di un separatore di impurità, di un filtro anticalcare o di qualsiasi altro dispositivo, si manifesta questo fenomeno indesiderato, è sempre necessario iniziare verificando il senso di flusso.
Alcuni di questi dispositivi hanno un senso di flusso chiaramente definito e il suo mancato rispetto provoca l’aria nell’impianto o il suo intasamento. Alcuni dispositivi, come gli scambiatori di calore menzionati, richiedono inoltre una specifica posizione di montaggio; nel caso dello scambiatore di calore a piastre, si tratta della posizione verticale. L’istallazione in una posizione non corretta può bloccare l’intero sistema e ridurne la funzionalità anche di diverse decine di percento.
Come installare correttamente uno scambiatore a piastre multipass
Perdite d’acqua: segnali, cause e danni strutturali
Se si verifica un guasto e il riscaldamento perde acqua, la distribuzione del calore può risentirne. La casa diventa meno confortevole e vi è persino la possibilità di danni permanenti. Gli impianti di riscaldamento sono sistemi complessi che oltre alla caldaia a basamento o murale comprendono anche molti rubinetti, raccordi e tubazioni. Quando uno di questi sistemi entra in funzione, una pompa di ricircolo invia l’acqua di riscaldamento dalla caldaia a tutte le superfici riscaldanti presenti nell’abitazione.
Se il riscaldamento si guasta e perde acqua, funziona solo in misura limitata. In tal caso, alcuni termosifoni gorgogliano o emettono rumori d’acqua, talvolta non diffondono più energia e la distribuzione del calore nell’abitazione risulta disomogenea. Se la caldaia si trova ai piani superiori della casa o se il riscaldamento perde molta acqua, può accadere che non diffonda più calore. Si surriscalda, vi è il rischio di danni permanenti e, nel peggiore dei casi, di dover sostituire l’intero impianto. Importante da sapere: se nella struttura della casa si infiltra troppa umidità, può causare danni a pavimenti, soffitti e pareti.
Identificazione dei guasti attraverso il manometro
Segnali tipici: i termosifoni emettono rumori d’acqua o gorgogliano? Alcuni termosifoni restano freddi o il generatore di calore è guasto? Per verificarlo è spesso sufficiente dare un’occhiata al manometro che si trova in prossimità della caldaia. Il manometro indica la pressione dell’impianto e se questa è inferiore a un bar significa che vi è una perdita d’acqua. Può sempre accadere che il riscaldamento perda un po’ d’acqua a causa di guarnizioni non più stagne o altri motivi analoghi. Il problema si fa serio se la pressione si riduce notevolmente in breve tempo. Anche se fate rabboccare l’acqua e poco tempo dopo notate di nuovo una riduzione di pressione, spesso vi è una perdita d’acqua.
Tecniche di ricerca avanzata per fughe invisibili
Se sospettate una fuga nelle pareti o nei soffitti, gli installatori ricorrono a dispositivi di misurazione a ultrasuoni o di termocamere. Entrambe queste tecnologie aiutano a scoprire difetti di tenuta nei componenti edili senza bisogno di praticare aperture in pareti e pavimenti.
È utile anche effettuare una prova di pressione graduale che consiste nel sottoporre ad alta pressione, per breve tempo, alcuni tratti dell’impianto. Gli installatori poi controllano se tale pressione permane o diminuisce: nel secondo caso, e se la riduzione è molto veloce, significa che c’è un difetto di tenuta e il riscaldamento perde acqua.
Analisi delle criticità ricorrenti nei componenti
Il ruolo del vaso di espansione e della valvola di sicurezza
Se in prossimità della caldaia murale o a basamento si nota una pozzanghera significa che c’è un guasto e il riscaldamento perde acqua dalla valvola limitatrice di pressione. La cosiddetta valvola di sicurezza protegge l’impianto da danni meccanici aprendosi quando raggiunge una pressione preimpostata e lasciando defluire l’acqua di riscaldamento. Se la sostituzione della valvola di sicurezza non elimina la perdita, significa che vi è un altro problema e il riscaldamento perde acqua dal vaso di espansione. Il piccolo contenitore è riempito di gas fino a metà per poter compensare le fluttuazioni di temperatura del volume d’acqua. Se è difettoso, il meccanismo non funziona più: in questo caso, il vaso di espansione contiene quasi solo acqua e durante il riscaldamento la pressione dell’impianto aumenta bruscamente.
Corrosione e usura nei sistemi datati
Negli impianti più vecchi, la perdita può dipendere anche dalla ruggine che si forma nei tubi o termosifoni metallici e con il tempo corrode il materiale causando dei veri e propri buchi. L’acqua di riscaldamento fuoriesce e il manometro indica una pressione inferiore. Inizialmente l’impianto perde solo pochissima acqua, quindi i proprietari spesso non si accorgono subito del problema. Se con il tempo maggiori quantità d’acqua del riscaldamento penetrano nella struttura, in alcuni casi si rende necessario un drenaggio.
Danni da lavori edilizi
Non di rado le perdite sono dovute a lavori di costruzione all’interno o all’esterno della casa. Le forature accidentali sono frequenti, soprattutto se il riscaldamento è a pavimento, a parete o a soffitto. L’acqua defluisce o gocciola attraverso i fori nelle tubazioni non visibili dall’esterno e compaiono macchie d’acqua. In questi casi, è fondamentale far defluire velocemente l’acqua di riscaldamento per evitare che penetri molta umidità nella struttura, poi individuare il difetto di tenuta.
Protocolli di intervento e manutenzione preventiva
La manutenzione regolare previene i danni all’edificio e al riscaldamento. Riduzione del comfort, danni all’impianto di riscaldamento e problemi di umidità nell’edificio si possono evitare chiamando regolarmente i tecnici installatori per la manutenzione. Gli esperti controllano la pressione, verificano lo stato complessivo dell’impianto e individuano i punti critici prima che il riscaldamento inizi a perdere acqua.
Per piccole perdite e giunti che trasudano, si può rimediare facilmente grazie a sigillanti liquidi specifici, come il Sentinel Sigillante Liquido. Si tenga presente che questi metodi NON sono adatti all’uso con impianti di acqua potabile e devono essere applicati SOLO agli impianti di riscaldamento. Per perdite minime, dosare il prodotto nell’impianto e azionare normalmente per almeno 15 minuti; l’acqua calda favorisce il processo di formazione della tenuta, che avviene solitamente entro 24 ore.
Importanza della pulizia iniziale
Le piccole perdite si presentano non solo in impianti “d’annata”, ma anche nel caso di installazioni relativamente nuove. In quest’ultimo caso, può essere che al momento dell’installazione il nuovo impianto non sia stato risciacquato bene, lasciando nel circuito i corrosivi residui della saldatura, sfridi metallici, residui di lubrificanti e altri materiali estranei. Se tutti questi residui rimangono nell’impianto, possono causare anche in tempi brevi la comparsa di corrosione, in genere piccolissimi forellini che perdono anche solo un po’ d’acqua, ma che costituiscono un vero problema.
Capita di frequente, quando si riscontrano delle perdite nella caldaia, di seguire il percorso dell'acqua. Questo accade nella maggior parte dei casi nei punti in cui vi sono curve e saldature, che sono punti estremamente fragili e si usurano prima degli altri con il passare del tempo. In ogni caso, è sempre consigliabile affidarsi a installatori qualificati per la diagnostica profonda, specialmente quando si sospettano perdite occulte nel massetto o nelle pareti, evitando interventi fai-da-te che potrebbero compromettere ulteriormente l'integrità strutturale dell'edificio.