Un vaso in soffitta, spesse tubazioni in acciaio e una caldaia a combustibile solido in cantina. Questo impianto ha riscaldato le case polacche per decenni e in molte di esse funziona ancora perfettamente. La domanda, quindi, non è se sia sbagliato, ma se riesca a stare al passo con gli standard in evoluzione per il riscaldamento domestico. In questa guida spieghiamo in cosa differisce un impianto aperto da uno chiuso, quali sono i punti deboli del vecchio impianto a circolazione naturale e quando la modernizzazione diventa davvero sensata.
Come funziona l'impianto aperto e da dove deriva
Nell'impianto aperto l'acqua è costantemente a contatto con l'aria. Questo è dovuto al vaso di espansione aperto, collocato nel punto più alto dell'impianto, di solito in soffitta, al di sopra di tutti i radiatori. La pressione in un impianto di questo tipo è vicina a quella atmosferica e dipende semplicemente dall'altezza della colonna d'acqua, perciò aumenta con l'altezza dell'edificio.
Il vaso di espansione aperto svolge tre funzioni contemporaneamente. Assorbe l'aumento di volume dell'acqua che si espande durante il riscaldamento, reintegra le perdite d'acqua e, in caso di ebollizione, scarica il vapore in eccesso. È una soluzione semplice ed efficace, progettata in un'epoca in cui lo standard era una caldaia a combustibile solido alimentata a carbone o legna. Una caldaia di questo tipo ha una grande inerzia termica e l'impianto a circolazione naturale poteva funzionare anche senza corrente, sfruttando la semplice differenza di densità tra l'acqua calda e quella fredda.
L'impianto chiuso, ovvero in cosa differisce la soluzione più moderna
L'impianto chiuso è ermetico. L'acqua non entra in contatto con l'atmosfera e il ruolo del vaso aperto viene assunto dal vaso di espansione a membrana, in cui una membrana separa la parte contenente acqua dal cuscino di gas. Quando l'acqua si riscalda e si espande, entra nel vaso tendendo la membrana, mentre dopo il raffreddamento torna nel circuito. L'eventuale eccesso di pressione viene scaricato dalla valvola di sicurezza.
La differenza più importante tra un impianto aperto e uno chiuso, tuttavia, non sta nel vaso in sé, bensì nel contatto dell'acqua con l'aria. Nell'impianto aperto questo contatto è costante, mentre in quello chiuso è assente. Questa distinzione apparentemente minima determina la durata dell'intero impianto. Al posto del vaso in soffitta, l'impianto chiuso dispone di un gruppo compatto vicino alla caldaia, mentre la pressione viene mantenuta a un livello operativo costante e non dipende dall'altezza dell'edificio.
Vantaggi dell'impianto aperto
L'impianto aperto presenta vantaggi concreti e in alcune situazioni può ancora essere una scelta sensata.
- Può funzionare senza corrente. Con una caldaia a caricamento manuale, l’impianto a circolazione naturale distribuisce il calore grazie alla sola differenza di temperatura, una caratteristica preziosa nei luoghi in cui la corrente elettrica è inaffidabile.
- È semplice e non richiede manutenzione. Non contiene dispositivi di sicurezza a pressione che potrebbero guastarsi.
- Non è soggetto a sovrapressione. Il vapore ha sempre una via di sfogo attraverso il vaso aperto, quindi la rottura dell’impianto dovuta all’aumento della pressione è praticamente esclusa.
C’è un’avvertenza di sicurezza da ricordare con questo tipo di impianto: sul tubo di sicurezza che collega la caldaia al vaso aperto non è consentito installare alcun dispositivo di intercettazione. La sua chiusura accidentale con la caldaia surriscaldata può causare la rottura dell’impianto.
Svantaggi del circuito aperto
Il principale punto debole del circuito aperto è proprio ciò che per anni è sembrato innocuo: il contatto costante dell’acqua con l’aria. È questo a causare la corrosione accelerata dell’intero impianto.
Il meccanismo è semplice. L’acqua in un vaso aperto assorbe continuamente ossigeno dall’aria, e questo ossigeno ossida gli elementi in acciaio del circuito, cioè la caldaia, i tubi e i radiatori. A ciò si aggiunge l’evaporazione. Dal vaso aperto l’acqua evapora gradualmente, quindi è necessario rabboccarla di tanto in tanto, e ogni rabbocco introduce un’altra quantità di acqua fresca, che porta nuovo ossigeno e minerali disciolti. L’ossigeno alimenta la corrosione, mentre i minerali si depositano sotto forma di calcare sullo scambiatore della caldaia. Questo circolo vizioso continua per tutta la stagione.
In un circuito chiuso questo processo praticamente non si verifica. L’acqua, isolata dall’aria, dopo alcuni giorni di funzionamento rilascia l’ossigeno disciolto e si degasa; inoltre, non evaporando, non è necessario rabboccarla. In assenza di un apporto costante di acqua fresca e ossigenata, la corrosione si arresta quasi del tutto.
La corrosione non è l’unico problema. Un vaso aperto in una soffitta non riscaldata è esposto al congelamento, disperde calore in una zona fredda dell’edificio e occupa spazio. Dover rabboccare l’acqua può essere scomodo, e il circuito aperto non è compatibile con le moderne fonti di calore né con il riscaldamento a pavimento, nel quale depositi e corrosione danneggiano rapidamente i tubi sottili posati nel pavimento.
Cosa ottieni passando a un impianto a circuito chiuso
La modernizzazione non consiste solo nell’eliminare i difetti del vecchio impianto, ma offre anche una serie di vantaggi concreti nella vita quotidiana.
- Maggiore durata dell'impianto. L'acqua priva di un apporto costante di ossigeno danneggia molto più lentamente la caldaia, i tubi e i radiatori, riducendo il numero di guasti.
- Basta rabboccare l'acqua. In un circuito chiuso l'acqua non evapora, quindi non è più necessario reintegrare regolarmente l'acqua dell'impianto.
- Compatibilità con il riscaldamento moderno. L'impianto chiuso è una condizione necessaria per il funzionamento della caldaia a condensazione, della pompa di calore e del riscaldamento a pavimento.
- Spazio recuperato e fine del rischio di congelamento. Il vaso di espansione in soffitta scompare, e con esso il rischio di congelamento e di dispersione di calore nella parte non riscaldata dell'edificio.
- Funzionamento più stabile e silenzioso. Il mantenimento della pressione di esercizio fa sì che l'impianto funzioni in modo più regolare e prevedibile.
Quando la modernizzazione è necessaria e quando è solo facoltativa
Non ogni impianto a circolazione naturale richiede una modifica immediata. Tutto dipende da come si riscalda o si intende riscaldare la casa.
La modernizzazione è necessaria, se si prevede una fonte di calore moderna. Le caldaie a gas, soprattutto quelle a condensazione, e le pompe di calore sono progettate esclusivamente per funzionare in un impianto chiuso. Il loro collegamento a un impianto aperto richiede la sua ristrutturazione oppure la separazione dei circuiti mediante uno scambiatore a piastre. I requisiti dettagliati sono sempre riportati nelle istruzioni del produttore dell'apparecchio.
La modernizzazione è facoltativa, se si mantiene una caldaia tradizionale a combustibile solido. Questa caldaia può continuare a funzionare in un impianto aperto, e si tratta di una soluzione collaudata.
È opportuno chiarire qui un malinteso comune. Si può sentire dire che una caldaia a combustibile solido non possa in alcun caso essere collegata a un impianto chiuso. Si tratta di un'informazione non più attuale. Dalla modifica delle normative del 2009, una caldaia a combustibile solido può funzionare in un impianto chiuso, a condizione che la sua potenza non superi i 300 kW e che sia dotata di un dispositivo per lo smaltimento del calore in eccesso, ad esempio una serpentina di raffreddamento abbinata a una valvola termica. In caso di surriscaldamento, tale dispositivo assorbe il calore in eccesso e protegge l'impianto. Se la caldaia a combustibile solido non dispone di questa protezione, si può utilizzare anche un impianto misto, nel quale la caldaia funziona in un circuito aperto, mentre il resto dell'impianto, separato da uno scambiatore a piastre, opera in un circuito chiuso.
Cosa bisogna sostituire nel passaggio a un impianto chiuso
Il messaggio più importante per il proprietario di casa è questo: la modernizzazione consiste di solito nella modifica del nodo in prossimità della caldaia, non nella sostituzione dell’intero impianto. I vecchi tubi e i radiatori in ghisa possono generalmente rimanere, perché sostituirli raramente è conveniente dal punto di vista economico. Le modifiche effettive riguardano alcuni componenti concentrati intorno alla fonte di calore, e una parte di essi potrebbe essere già installata di fabbrica nella nuova caldaia; pertanto, l’entità reale degli acquisti dipende dalla sua dotazione.
- Vaso di espansione al posto del vaso aperto nel sottotetto. Viene scelto in base al volume dell’impianto, indicativamente pari al dieci per cento del volume d’acqua, mentre il valore esatto viene calcolato in base alla potenza e ai parametri dell’impianto. Le caldaie a gas murali spesso hanno un vaso installato di fabbrica; un vaso aggiuntivo è necessario solo quando il volume d’acqua supera il limite indicato dal produttore della caldaia. A questo scopo è utile la nostra guida su come scegliere un vaso di espansione, mentre le differenze tra le serie sono spiegate nell’articolo sui serbatoi di compensazione IBO per impianti di riscaldamento e acqua calda sanitaria. Una volta scelto il vaso, la guida su come gonfiare un vaso di espansione aiuta a metterlo in funzione.
- Valvola di sicurezza, manometro e sfiato automatico, separati oppure riuniti in un unico gruppo di sicurezza compatto, montato su una staffa comune. Le caldaie a gas murali di solito hanno una valvola di sicurezza installata di fabbrica, quindi in questo caso manca solo lo sfiato nel punto più alto dell’impianto.
- Pompa di circolazione, se finora l’impianto funzionava esclusivamente per circolazione naturale e la nuova fonte di calore non dispone di una pompa integrata.
- Dispositivo di sicurezza termica aggiuntivo, se nell’impianto chiuso deve funzionare una caldaia a combustibile solido.
Infine si rimuove il vaso aperto dal sottotetto e si chiude il tubo che vi conduce. L’intera modifica viene eseguita da un installatore qualificato, che sceglierà i componenti adatti all’impianto specifico e confermerà la correttezza del collegamento, aspetto talvolta importante per la garanzia della nuova caldaia. Vasi di espansione, gruppi di sicurezza e il resto della componentistica sono disponibili nella nostra offerta, nella categoria vasi e serbatoi.
Domande frequenti
Qual è la differenza tra un impianto aperto e uno chiuso?
Nell’impianto aperto, l’acqua è costantemente a contatto con l’aria attraverso il vaso di espansione aperto situato in soffitta, mentre la pressione è prossima a quella atmosferica. Nell’impianto chiuso, il circuito è ermetico, l’espansione dell’acqua viene assorbita dal vaso di espansione a membrana e una valvola di sicurezza protegge dalla sovrapressione. Questa differenza determina, tra l’altro, la velocità di corrosione dell’impianto.
È possibile trasformare un impianto aperto in uno chiuso?
Sì. Nella maggior parte dei casi si tratta della modifica del gruppo di collegamento presso la caldaia, non della sostituzione dell’intero impianto. Si smonta il vaso aperto dalla soffitta e presso la caldaia si installano un vaso di espansione a membrana, un gruppo di sicurezza e, se necessario, una pompa di circolazione. Di solito è possibile lasciare i vecchi tubi e radiatori. La modifica deve essere eseguita da un installatore abilitato.
Una vecchia caldaia a combustibile solido può funzionare in un impianto chiuso?
Sì, purché la sua potenza non superi 300 kW e sia dotata di un dispositivo per lo smaltimento del calore in eccesso, ad esempio una serpentina di raffreddamento con valvola termica. In assenza di tale protezione, la caldaia a combustibile solido deve rimanere in un impianto aperto oppure essere separata dal resto dell’impianto mediante uno scambiatore a piastre.
A cosa serve il vaso di espansione in soffitta?
Nell’impianto aperto, il vaso situato nel punto più alto dell’impianto assorbe l’aumento del volume dell’acqua durante il riscaldamento, reintegra le perdite e scarica il vapore in caso di ebollizione. La sua posizione sopra i radiatori e il contatto con l’atmosfera sono caratteristiche dell’impianto aperto. Nell’impianto chiuso, questa funzione è svolta dal vaso di espansione a membrana situato presso la caldaia.
È necessario sostituire tutto l’impianto e i tubi?
Di solito no. La trasformazione da un impianto aperto a uno chiuso consiste principalmente nella modifica del gruppo di collegamento presso la caldaia. Generalmente è possibile lasciare i vecchi tubi e i radiatori in ghisa, perché sostituirli raramente è conveniente. Si sostituisce il vaso, si aggiungono i dispositivi di sicurezza e, se necessario, la pompa di circolazione.
È possibile collegare una caldaia a condensazione a un impianto aperto?
In pratica, no. Le caldaie a condensazione sono progettate per funzionare in un impianto chiuso, con circolazione forzata e pressione stabile. Il collegamento a un impianto aperto può causare un funzionamento anomalo dell’apparecchio e comporta generalmente la perdita della garanzia del produttore.
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