La casa ha il riscaldamento a pavimento al piano terra e i radiatori tradizionali al piano superiore, ciascuno alimentato da una pompa separata. La caldaia funziona correttamente, ma il piano superiore rimane ostinatamente freddo, l’impianto è rumoroso e il dispositivo si accende e si spegne a intervalli innaturalmente brevi. Il colpevole può essere qualcosa di cui si parla raramente apertamente: l’assenza di un separatore idraulico, un elemento che separa i circuiti con caratteristiche diverse, affinché possano funzionare indipendentemente l’uno dall’altro.
Il problema delle pompe che si ostacolano nel locale caldaia
Quando una sola fonte di calore alimenta contemporaneamente due circuiti con caratteristiche completamente diverse, per esempio un impianto a pavimento esteso e radiatori tradizionali, ciascuno ha un fabbisogno diverso di portata d’acqua e una diversa resistenza idraulica. Il riscaldamento a pavimento è una fitta rete di circuiti lunghi, quindi la pompa che lo serve deve essere potente per spingere l’acqua attraverso questa resistenza. I radiatori oppongono una resistenza molto minore, quindi la loro pompa può essere decisamente più debole. Se entrambe le pompe sono collegate direttamente alla stessa linea principale, senza alcuna separazione, la pompa più potente inizia a dominare: aspira più acqua di quanta gliene spetti realmente, a scapito di quella più debole. Si crea quello che gli installatori chiamano il fenomeno delle pompe che si ostacolano a vicenda. Il piano superiore si raffredda, nelle tubazioni compare rumore e la caldaia, cercando di seguire le variazioni della richiesta, inizia ad accendersi e spegnersi più frequentemente.
Cos’è un separatore idraulico e come funziona
Un separatore idraulico è un breve tratto di tubo con un diametro notevolmente maggiore rispetto al resto dell’impianto, installato nel punto in cui il circuito della fonte di calore incontra i circuiti utenza. Lo si può immaginare come un incrocio senza collisioni per due flussi d’acqua che altrimenti si scontrerebbero e disturberebbero il loro movimento. Quando l’acqua entra da un tubo stretto in un corpo del separatore molto più largo, rallenta bruscamente, perché la stessa quantità d’acqua si distribuisce ora su una sezione molto più ampia. Secondo una regola confermata indipendentemente, il corpo del separatore dovrebbe avere un diametro da due a tre volte maggiore rispetto ai tubi di collegamento, riducendo così la velocità del flusso al suo interno a 0,1-0,2 metri al secondo, cioè molto lentamente rispetto alla velocità nelle normali tubazioni dell’impianto.
A una velocità così bassa, la pompa della fonte di calore e le pompe dei singoli circuiti smettono di influenzarsi direttamente. La pompa della caldaia serve solo il tratto fino al separatore, mentre ogni pompa utenza aspira da esso esattamente la quantità d’acqua di cui ha bisogno in quel momento, senza disturbare il funzionamento delle altre. Il sistema si stabilizza autonomamente, senza dover bilanciare manualmente le portate tra i circuiti.
A cosa serve esattamente
Il separatore svolge nell’impianto due funzioni distinte. La prima è la separazione idraulica descritta sopra, che protegge i circuiti con caratteristiche diverse dalle reciproche interferenze. La seconda funzione emerge quando la portata proveniente dalla fonte di calore è temporaneamente maggiore di quella necessaria alle utenze, per esempio quando le teste termostatiche dei radiatori si chiudono. L’acqua calda in eccesso, che le utenze non sono in grado di accettare in quel momento, non viene spinta a forza in un impianto che sta strozzando il flusso, ma scende liberamente all’interno del separatore e si mescola con l’acqua di ritorno alla caldaia. Di conseguenza, la temperatura di ritorno alla fonte aumenta, cosa che nelle caldaie a combustibile solido aiuta a mantenerla sopra la soglia al di sotto della quale inizia la corrosione a bassa temperatura.
È importante precisare subito una cosa: nelle moderne caldaie a gas a condensazione lo stesso meccanismo è svantaggioso. Queste caldaie ottengono infatti il loro alto rendimento proprio grazie alla bassa temperatura di ritorno, quindi un separatore scelto male per questo tipo di fonte, che aumenti eccessivamente tale temperatura, può ridurre l’efficienza della condensazione invece di aiutare l’impianto.
Separatore, puffer o valvola miscelatrice: tre strumenti diversi
Questo è uno degli ambiti più frequenti di incomprensione nel locale caldaia: tre elementi che a prima vista sembrano svolgere funzioni simili, ma che nella pratica hanno compiti completamente diversi e non sono sempre intercambiabili.
Separatore: separatore delle pressioni senza inerzia termica
Il separatore divide idraulicamente i circuiti, agendo immediatamente, ma non immagazzina energia. La sua capacità d’acqua è solitamente di appena pochi litri. È una soluzione economica, compatta e sufficiente quando serve soltanto separare le portate.
Puffer: accumulatore di energia che separa anche i circuiti
Il puffer è un serbatoio molto più grande, da cento fino a mille litri, il cui compito principale è immagazzinare energia termica, non la semplice separazione. Grazie al grande volume d’acqua, funziona come inerzia termica dell’intero sistema, permettendo di mantenere il comfort termico ancora a lungo dopo che la fonte di calore ha smesso di funzionare. Collegato in parallelo, in una configurazione a quattro attacchi, svolge anche la funzione di separazione idraulica, rendendo superfluo un separatore separato. Il prezzo di questa versatilità è un costo notevolmente maggiore e la necessità di più spazio nel locale caldaia, cosa che può risultare antieconomica nelle ristrutturazioni più piccole e semplici.
Valvola miscelatrice: regola la temperatura, non la quantità
La valvola miscelatrice, a tre o a quattro vie, fa qualcosa di completamente diverso rispetto ai due elementi precedenti: modifica la temperatura dell’acqua miscelando proporzionalmente il flusso caldo con quello più freddo, invece di separare le pressioni tra i circuiti. In un locale caldaia ben progettato e complesso, entrambi i meccanismi spesso funzionano insieme: il separatore stabilizza le pressioni subito all’uscita della caldaia e solo dopo di esso, sul circuito prescelto, per esempio quello del riscaldamento a pavimento, si installa una valvola miscelatrice che prepara per esso una temperatura adeguatamente più bassa.
Quando il separatore è superfluo e quando è indispensabile
Quando in casa c’è una sola fonte di calore con una propria pompa integrata e un solo circuito di riscaldamento con resistenza costante, per esempio un impianto composto esclusivamente da radiatori senza riscaldamento a pavimento, un separatore aggiuntivo è semplicemente una spesa superflua e un altro potenziale punto di guasto.
Il separatore diventa invece giustificato quando l’impianto è suddiviso in più di un circuito utenza con caratteristiche di portata chiaramente diverse, soprattutto se ciascuno dispone di una propria pompa indipendente. Un esempio classico è proprio la combinazione di riscaldamento a pavimento e radiatori, gli impianti multizona nelle case più grandi e i locali caldaia in cascata che collegano contemporaneamente più fonti di calore.
Soluzioni IBO per la separazione idraulica
Nel nostro assortimento abbiamo il separatore idraulico verticale IBO SP-S, fino a 50 kW di potenza, dotato di serie di uno sfiato automatico sulla parte superiore del corpo e di una valvola di scarico e spurgo alla base. In questo modo, oltre a separare le pressioni, aiuta a eliminare dall’impianto anche l’aria e le piccole impurità che, a una velocità di flusso così bassa, hanno il tempo di depositarsi liberamente sul fondo. Il corpo, isolato di serie con una guaina, limita le perdite di calore, mentre il termometro e il manometro integrati consentono di verificare in tempo reale se la separazione funziona davvero secondo il progetto.
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Domande frequenti
Cos’è un separatore idraulico e a cosa serve?
È un breve tratto di tubo con diametro maggiorato, installato tra il circuito della fonte di calore e i circuiti utenza. Il suo compito è separarli idraulicamente, affinché le pompe con portate diverse non interferiscano l’una con l’altra.
Il separatore idraulico aumenta la temperatura di mandata?
No, è fisicamente impossibile, perché il separatore non dispone di una propria fonte di calore. Al massimo può ridurre la temperatura di mandata quando la portata proveniente dalla fonte è insufficiente, oppure aumentare la temperatura di ritorno quando la portata è eccessiva.
È possibile sostituire il separatore idraulico con qualcos’altro?
Sì, il separatore idraulico può essere sostituito da un puffer. Collegato in parallelo, in una configurazione a quattro attacchi, il puffer svolge la funzione di separazione idraulica, rendendo superfluo un separatore separato. Tuttavia, il puffer comporta costi maggiori e richiede più spazio rispetto al solo separatore.
Qual è la differenza tra un separatore e una valvola miscelatrice?
Il separatore divide le pressioni e le portate tra i circuiti, ma non modifica la temperatura dell’acqua. La valvola miscelatrice fa l’opposto: regola la temperatura miscelando proporzionalmente i flussi, ma non separa idraulicamente i circuiti. In un locale caldaia complesso, entrambi gli elementi spesso funzionano insieme.
Il mio impianto ha bisogno di un separatore idraulico?
Quando in casa c’è una sola fonte di calore con una propria pompa e un solo circuito di riscaldamento con resistenza costante, un separatore aggiuntivo è una spesa superflua.
Perché la pompa del riscaldamento a pavimento aspira l’acqua destinata ai radiatori?
Succede quando entrambi i circuiti sono collegati direttamente alla stessa linea principale senza separazione. La pompa più potente, che di solito serve il circuito ad alta resistenza costituito da un impianto a pavimento esteso, aspira più acqua di quanta gliene spetti, a scapito della pompa più debole dei radiatori. La soluzione è proprio il separatore idraulico, che divide i due circuiti.
