Termosifoni e scambio di calore

[AleTV]

L'idea di ridurre la temperatura di circolazione dell'acqua aumentando però
la portata per mantenere lo stesso scambio termico con l'ambiente, di quanto
è sbagliata? :-)

[martello]

Post by AleTV
L'idea di ridurre la temperatura di circolazione dell'acqua aumentando
però la portata per mantenere lo stesso scambio termico con l'ambiente,
di quanto è sbagliata? :-)

Innanzi tutto lo scambio termico del radiatore è, con le dovute
approssimazioni, proporzionale alla temperatura media del radiatore.

Aumentando la portata riduci il delta T ma devi mantenere la temperatura
media.
Quindi se i tuoi radiatori oggi vanno con una temperatura di mandata di
50 °C e un delta T di 10 (media 45 °C) tu puoi giocare solo su i 5 gradi
di delta T positivo.

Con portata infinita il delta T si azzera e quindi devi garantire una
mandata di almeno 45 °C.

Vantaggi:
Minori perdite al mantello.

Perdite nei tubi:
Invariate (i tubi di mandata sono più freddi ma quelli di ritorno più
caldi).

Svantaggi:
Temperatura di ritorno più alta che fa lavorare peggio una eventuale
caldaia a condensazione (se ne può discutere perchè anche nei tubi di
ritorno la portata è più alta e quindi ... ecc ecc.).
Maggior consumo elettrico delle pompe che potrebbero annullare i
vantaggi delle minori perdite al mantello.
Maggiore rumorosità dell'impianto.
Squilibrio dell'impianto se questo, come dovrebbe essere, è stato
progettato per portate più basse (la portata ,la prevalenza e le perdite
di carico hanno un andamento fortemente non lineare a regime turbolento).
Limiti invalicabili della portata a causa della rumorosità dei tubi che
può diventare veramente fastidiosa.

[AleTV]

Post by martello
Minori perdite al mantello.

Cos'è il mantello?
Comunque con T mandata più bassa, in generale tutte le dispersioni si
riducono no?
Soprattutto quando i tubi del riscaldamento sono isolati male, o magari sono
proprio annegati nei muri senza nessun isolamento (e non è raro mi pare).

Post by martello
Temperatura di ritorno più alta che fa lavorare peggio una eventuale
caldaia a condensazione (se ne può discutere perchè anche nei tubi di
ritorno la portata è più alta e quindi ... ecc ecc.).

Perchè la temperatura di ritorno sarebbe più alta?
Nel mio pensiero il fatto di aumentare la portata era proprio per garantire
al termo lo stesso scambio, non si mantiene quindi lo stessa deltaT tra
entrata e usscita del termo? E quindi con mandata più bassa, anche il
ritorno è più freddo?

Comunque la domanda iniziale nasce dal fatto di voler usare
contemporaneamente termocamino e caldaia, quando ad oggi li uso separati.
Dagli schemi visti in giro, disaccoppiamento a parte del termocamino con uno
scambiatore, i flussi di acqua calda si sommano, nel senso che avrei 2
mandate che si sommano e vanno a determinare una portata maggiore in giro
per l'impianto, da qui l'idea che in questo modo di funzionamento potevo
abbassare la temperatura di mandata della caldaia a metano. Poi, con
termocamino non funzionanate, sarebbe da ripristinare.

[martello]

Post by AleTV

Post by martello
Minori perdite al mantello.

Cos'è il mantello?

Si intendono per perdita al mantello il calore disperso direttamente
dalla caldaia.
Le caldaie sono isolate ma ovviamente l'isolamento non è perfetto.

Post by AleTV
Comunque con T mandata più bassa, in generale tutte le dispersioni si
riducono no?
Soprattutto quando i tubi del riscaldamento sono isolati male, o magari
sono proprio annegati nei muri senza nessun isolamento (e non è raro mi
pare).

Non esattamente perchè aumentando la portata aumenti la temperatura dei
tubi di ritorno.

Post by AleTV

Post by martello
Temperatura di ritorno più alta che fa lavorare peggio una eventuale
caldaia a condensazione (se ne può discutere perchè anche nei tubi di
ritorno la portata è più alta e quindi ... ecc ecc.).

Perchè la temperatura di ritorno sarebbe più alta?
Nel mio pensiero il fatto di aumentare la portata era proprio per
garantire al termo lo stesso scambio, non si mantiene quindi lo stessa
deltaT tra entrata e usscita del termo? E quindi con mandata più bassa,
anche il ritorno è più freddo?

Variando la portata varia il delta T.
Quindi se con portata bassa entra nel radiatore a 50 ed esce a 40 con
portata più elevata entra a 47 ed esce a 43 per mantenere la temperatura
media costante di 45 che supponiamo sia quella ideale.

Post by AleTV
Comunque la domanda iniziale nasce dal fatto di voler usare
contemporaneamente termocamino e caldaia, quando ad oggi li uso separati.
Dagli schemi visti in giro, disaccoppiamento a parte del termocamino con
uno scambiatore, i flussi di acqua calda si sommano, nel senso che avrei
2 mandate che si sommano e vanno a determinare una portata maggiore in
giro per l'impianto, da qui l'idea che in questo modo di funzionamento
potevo abbassare la temperatura di mandata della caldaia a metano. Poi,
con termocamino non funzionanate, sarebbe da ripristinare.

Problema complesso ma i termini del discorso non cambiano molto.

[Roberto Deboni]

Post by AleTV
L'idea di ridurre la temperatura di circolazione dell'acqua aumentando
però la portata per mantenere lo stesso scambio termico con l'ambiente,
di quanto è sbagliata? :-)

Aumentare la portata ?

Se sta pensando a termosifoni esistenti, allora significa aumentare la
velocita' dell'acqua e questa non e' una buona idea, sia per gli
attriti, che significa spreco di energia meccanica (una energia
"pregiata", che vale circa 2-3 volte l'equivalente termico), sia per la
minore durata della pompa.

Se sta pensando a termosifoni da "progettare", allora potrebbe farlo
aumentando le sezioni, a velocita' invariata. Pero' questo significa
maggiore costo di materiali.
Aumentera l'inerzia termica dell'impianto (c'e' piu' acqua) il che
potrebbe essere positivo o negativo ... dipende :-)


L'ideale e regolare la temperatura di circolazione dell'acqua in
funzione dell'energia da apportare. Ovvero, se nella mezza stagione,
grazie all'esubero di potenza termica che si ha, si abbassa la
temperatura, il termosifone funzione costantemente alla erogazione di
energia richiesta.
Oggi, grazie ai microprocessori, non dovrebbe essere difficile
progettare un funzionamento della caldaia, che leggendo termostato e
"flusso termico", calcoli la temperatura ideale.

Durante le giornate molto fredde, la temperatura di funzionamento sara'
quella progettuale per la massima potenza, quando non c'e' tanto freddo,
la temperature dell'acqua viene abbassata, in modo che il termosifone,
lavorando continuamente, eroghi giusto il calore necessario.
Oggi invece cosa accade ? Che il bruciatore inizia con l'attacca/spegni,
mandando l'acqua nei termosifoni verso il valore "fisso regolato" per
poi lasciarlo calare "sotto" finche' il termostato reagisce ...

[martello]

Post by Roberto Deboni
Oggi invece cosa accade ? Che il bruciatore inizia con l'attacca/spegni,
mandando l'acqua nei termosifoni verso il valore "fisso regolato" per
poi lasciarlo calare "sotto" finche' il termostato reagisce ...

Beh insomma non è proprio così.
Tutte le centrali termiche dotate di regolatore climatico, anche se la
caldaia lavora a punto fisso, modulano la temperatura dell'acqua in
funzione della temperatura esterna con valvole motorizzate a tre o a
quattro vie.
Anzi ... nei vecchi condomini era l'unico sistema di regolazione.

La moderne caldaie a fiamma modulata (in particolare penso tutte quelle
a condensazione) sono in grado di modulare la temperatura di mandata
utilizzando sia un regolatore climatico sia il delta T tra mandata e
ritorno.

Ovvio che hanno dei limiti minimi al di sotto dei quali la regolazione
diventa a punto fisso.