Ti sei reso conto che i termosifoni del tuo impianto non riscaldano in modo uniforme, le pompe sono soggette a blocchi e grippaggi, gli scambiatori non rendono… Perché succede? Le cause possono essere attribuibili alle impurità presenti nei circuiti di riscaldamento e condizionamento.
Ma possibile che particelle così piccole possano influire così tanto sul corretto funzionamento dei componenti di un impianto? Purtroppo sì.
Sappiamo bene come gli impianti possano infatti andare incontro a spiacevoli sorprese causate dalla presenza di sostanze di varia natura, e risentire poi degli effetti in termini di consumi e comfort. Che tipo di soluzione adottare per assicurarci una pulizia ottimale dell’acqua e allo stesso tempo un impianto efficiente? In questo articolo parleremo dei dispositivi progettati per questo scopo: filtri, defangatori e filtri defangatori. Vedremo quali sono le loro caratteristiche, il loro funzionamento e in cosa differiscono gli uni dagli altri.
Nell’articolo parleremo di:
- Funzionamento dello scambiatore compromesso
- Meglio scegliere filtri o defangatori?
- Cos’è il defangatore magnetico e come funziona?
- La combinazione efficiente tra filtri e defangatori
- Il filtro defangatore per caldaia o pompa di calore è obbligatorio?
- Dove si monta il defangatore sulla caldaia?
Lo sporco nell’impianto può compromettere il funzionamento dello scambiatore della caldaia a condensazione, delle pompe di calore e dei circolatori ad alta efficienza?
La risposta è sì. Lo sporco può compromettere seriamente il funzionamento dei componenti dell’impianto.
Ma cosa intendiamo quando parliamo genericamente di "sporco"? Si tratta delle sostanze dell’impianto che possono:
- provenire dalla rete di adduzione. Si tratta di particelle organiche, sali e ioni solubili;
- essere residui di lavorazione dell’impianto; facciamo quindi riferimento a sbavature metalliche, sabbie di fusione, grumi e scaglie di vernice, residui di materiali di tenuta (canapa e nastri in teflon) o di lubrificanti (oli e grassi);
- generarsi all’interno dell’impianto da ossidazioni e corrosioni o da residui di incrostazioni e crescite batteriche: sono le più pericolose e possono pregiudicare seriamente l'efficienza dell’intero sistema.
Vediamo, nello specifico, quali tipi di problemi provoca questo sporco.
Danni meccanici provocati dalle impurità che si possono prevenire con l’installazione di dispositivi come filtri, defangatori e filtri defangatori.
Le impurità presenti nell’impianto, se non correttamente prevenute o rimosse, possono negli anni causare corrosioni ed incrostazioni vaste e distribuite su tutti i componenti. Vediamo quali sono i problemi più frequenti:
- funzionamento irregolare delle valvole
- blocchi e grippaggi delle pompe
- minore resa degli scambiatori di calore
- minore resa dei radiatori
- riduzione o addirittura blocco della circolazione
- aumento dei consumi e riduzione del comfort termico
Separare le impurità: è meglio scegliere filtri a rete, defangatori o filtri defangatori per caldaia?
Le indicazioni della Norma UNI8065:2019 "Trattamento dell'acqua negli impianti di climatizzazione invernale ed estiva per la produzione di acqua calda sanitaria e negli impianti solari termici" riguardano gli strumenti utilizzabili per la separazione delle impurità.
Per i circuiti chiusi di climatizzazione, in particolare, si distinguono tre categorie di dispositivi idonei alla pulizia, che possono essere utilizzati singolarmente o in combinazione tra loro, per ottimizzare il risultato finale:
- Filtri a rete
- Defangatori per masse filtranti
- Defangatori per decantazione
Vediamole una per una.
I filtri a rete
I filtri a rete trattengono le sostanze grossolane per azione meccanica, intercettando le particelle di sporco superiori alla dimensione della loro maglia filtrante.
Un esempio di filtro a rete: il filtro ad Y, grazie alla particolare conformazione, riesce a bloccare le particelle di sporco fino a dimensioni di 0.40 mm al primo passaggio. Tuttavia richiede una manutenzione importante per evitare che l’intasamento della maglia filtrante ostruisca la circolazione del fluido. Va inoltre considerato che il progressivo intasamento della maglia filtrante aumenta le perdite di carico dell’intero sistema e, di conseguenza, i consumi della pompa per mantenere in circolazione la corretta quantità di acqua.
Per permettere la manutenzione di un filtro a Y è necessaria anche l’installazione di valvole di intercettazione a monte e a valle del dispositivo, in modo da poter isolare il componente e aprirlo per la pulizia periodica.
Molto spesso, nelle piccole installazioni, diventa proibitivo trovare lo spazio sufficiente al posizionamento di questa serie di componenti.
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Defangatori per masse filtranti
I defangatori a masse sono apparecchiature contenenti masse inerti in grado di trattenere le impurità grossolane e le impurità in sospensione. Sono normalmente installati in by-pass alla linea di ritorno dell’impianto, pertanto sono in grado di trattare una limitata quantità di acqua. Possono essere dotati di sistema di lavaggio semiautomatico o automatico.
Defangatori per decantazione
I defangatori per decantazione sono definiti come dispositivi in grado di rimuovere le sostanze indisciolte tramite l’azione combinata del rallentamento del flusso e la decantazione verso la parte bassa del componente, detta camera di raccolta.
Per rafforzarne l’azione, possono essere dotati di magnete rimovibile (che approfondiremo nel successivo paragrafo).
Cos’è il defangatore magnetico e come funziona?
Il defangatore magnetico rappresenta una delle soluzioni più efficaci per proteggere l’impianto dai danni causati da particelle magnetiche e impurità presenti nell’acqua.
Come abbiamo anticipato nel precedente paragrafo, il defangatore magnetico è in grado di rallentare il flusso dell’acqua e favorire la caduta delle impurità sul fondo, nella camera di raccolta. Deve essere installato sulla via di ritorno e periodicamente pulito dalle impurità raccolte.
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Quali sono i vantaggi di un defangatore magnetico?
Un defangatore magnetico come DIRTMAG® di Caleffi permette di separare tutte le impurità, anche quelle ferrose, presenti nel fluido termovettore circolante negli impianti di climatizzazione.
Quali vantaggi ci porta la sua installazione?
- è adatto ad ogni tipo di impianto a circuito chiuso;
- un’ampia camera di decantazione consente basse frequenze di pulizia, anche ad impianto funzionante;
- si può installare sia su tubazioni orizzontali che verticali grazie all’attacco orientabile;
- basse perdite di carico.
Guarda il video del defangatore magnetico Caleffi:
Come si pulisce il defangatore?
Nei defangatori magnetici come DIRTMAG® di Caleffi, la pulizia risulta estremamente veloce ed efficace grazie alla fascia magnetica facilmente asportabile e al rubinetto di scarico ad ampio passaggio.
Sarà sufficiente rimuovere l’anello in cui sono alloggiati i magneti ed effettuare lo spurgo delle impurità, anche ad impianto funzionante, con l’apposita chiavetta in dotazione.
I filtri defangatori per caldaia e pompe di calore: la combinazione efficiente tra filtri e defangatori
Abbiamo visto finora come filtri a rete e defangatori svolgano al meglio il loro compito di pulizia del sistema. Per ottenere maggiori vantaggi, la soluzione è quella di combinarli entrambi, in modo da poter sfruttare al meglio i pregi di ogni prodotto.
Da questa necessità, Caleffi ha progettato la serie 5453 di filtri defangatori. In questo dispositivo il passaggio avviene prima dal defangatore, dove viene raccolta la maggior parte delle impurità, poi dal filtro che si occupa di raccogliere le particelle rimaste. In questo modo, alla maglia filtrante arriva solo una quantità ridotta di “sporco”, riducendo il rischio di intasamento e quindi mantenendo basse le perdite di carico del dispositivo. Ad impianto pulito la presenza del filtro permette di raccogliere impurità che si distaccano dalle tubazioni o da altri componenti dell’impianto.
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Filtro defangatore magnetico sottocaldaia, in ottone cromato |
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Perché è importante il filtro defangatore per caldaia a condensazione e pompa di calore
Cosa chiediamo ai nostri impianti di riscaldamento? Che funzionino regolarmente, abbiano ottime rese, non ci facciano spendere troppo per la manutenzione e che i componenti, come le caldaie, rispondano sempre efficacemente alle loro funzioni.
Alla luce di quanto elencato sopra, risulta chiaro quanto sia importante prevenire possibili inconvenienti con un elemento come il filtro defangatore. Per la caldaia a condensazione in particolare: spieghiamo il perché di questa esigenza.
Le particelle in sospensione e i residui di corrosione aderiscono alle superfici interne dello scambiatore, che è l’apparecchiatura che realizza lo scambio di energia termica nell’impianto, generando uno strato compatto e resistente che agisce negativamente su due fronti:
- ostruiscono i passaggi, riducendo in modo sensibile le portate dei fluidi;
- isolano termicamente lo scambiatore riducendone la resa.
Inoltre, queste incrostazioni possono creare zone con notevoli differenze di temperatura e surriscaldamenti localizzati del metallo degli scambiatori.
Per compensare, i sistemi di regolazione delle caldaie aumentano la potenza del bruciatore. Questo si traduce in:
- un aumento delle temperature dei fumi;
- un maggior calore disperso (dai fumi e dalle pareti della caldaia);
- una minore condensazione dei fumi.
Tutto ciò comporta una minor resa della caldaia ed un aumento dei costi energetici.
Nelle caldaie a condensazione questo fenomeno risulta ancora più evidente soprattutto all'inizio dell'incrostazione, quando lo spessore di deposito è ancora ridotto.
Infatti, aumenti anche di pochi gradi della temperatura dei fumi riducono notevolmente la capacità di condensazione delle caldaie e, quindi, la loro efficienza.
Il rendimento delle caldaie a condensazione è perciò molto influenzato dai depositi di impurità.
Per quanto riguarda le pompe di calore, invece, le impurità presenti negli impianti rischiano di ostruire i passaggi interni già ridotti, o di impedire il corretto funzionamento degli organi di regolazione interna. Essendo la pompa di calore un generatore che sfrutta bassi salti termici, delle piccole variazioni di portata posso influire negativamente sui suoi C.O.P. (coefficiente di prestazione).
Quali sono i vantaggi di un filtro defangatore magnetico sotto caldaia?
Raccogliendo sabbia e particelle dannose nella camera di decantazione e isolando con i magneti gli elementi di natura ferrosa (conseguenza di corrosione e rallentamenti della circolazione dell'acqua) il filtro defangatore magnetico sotto la caldaia:
- prolunga la vita del generatore;
- migliora l’efficienza dell’intero impianto;
- previene blocchi e grippaggi;
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riduce i consumi e i costi.
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Come funziona il filtro defangatore magnetico sottocaldaia?
Scopri come funziona il più piccolo filtro defangatore magnetico sottocaldaia Caleffi XS® su questo video:
Come funziona il filtro defangatore magnetico autopulente?
Guarda il video dedicato a DIRTMAGCLEAN® di Caleffi:
Il filtro defangatore per caldaia o pompa di calore è obbligatorio?
Nel luglio 2019 è stata pubblicata la nuova norma UNI 8065:2019 "Trattamento dell'acqua negli impianti di climatizzazione invernale ed estiva per la produzione di acqua calda sanitaria e negli impianti solari termici" che sostituisce la precedente norma UNI 8065:1989.
La nuova versione ha come oggetto la definizione delle caratteristiche chimiche e chimico-fisiche dell'acqua negli impianti di climatizzazione e ha l'obbiettivo di essere più specifica in merito alle nuove tecnologie impiantistiche più sofisticate concepite per contenere i consumi energetici e l'impatto ambientale dei sistemi di climatizzazione.
Se vuoi approfondire, abbiamo dedicato tre focus al tema:
- Problemi e soluzioni per l'aria negli impianti di climatizzazione: UNI 8065:2019
- Problemi e soluzioni contro le impurità negli impianti di climatizzazione: UNI 8065:2019
- L'importanza della demineralizzazione negli impianti di climatizzazione: UNI 8065:2019
Filtro defangatore e additivi chimici per caldaia
L'installazione di filtri e defangatori è il primo passo per risolvere il problema dello sporco e delle impurità negli impianti. Per completare l'opera, è necessario abbinare l’utilizzo di condizionanti chimici che, inseriti nel circuito idraulico attraverso appositi punti di ingresso, ne proteggono e preservano il ciclo di vita, agendo direttamente dall’interno.
Gli additivi chimici sono obbligatori? Ne parliamo qui.
Per semplificare l’attività di installatori, idraulici e manutentori e garantire migliore efficienza energetica ai sistemi di riscaldamento, Caleffi ha ideato il Protection Pack: il kit composto da un filtro defangatore e da due condizionanti chimici per la pulizia degli impianti termici. Scopri di più su questo prodotto.
Se sei interessato ad approfondire il tema del trattamento dell'acqua negli impianti di climatizzazione e l'uso di additivi chimici per caldaia, ti consigliamo di seguire questo interessante ed esaustivo webinar, in cui sono stati trattati:
- obblighi normativi della norma UNI8065 nella sua revisione 2019
- tipologie di trattamenti previsti
- utilizzo degli additivi chimici
Dimensionamento del filtro defangatore
Filtri, defangatori e filtri defangatori, pur avendo la stessa finalità, cioè quella di rimuovere le impurità dall'impianto, prevedono la valutazione di parametri diversi per il loro dimensionamento.
Dimensionamento di filtri e filtri defangatori
Il parametro principale da valutare per il dimensionamento di un filtro è la sua perdita di carico. Infatti, il passaggio dell'acqua attraverso la maglia crea una perdita di carico diversa in funzione della capacità filtrante: maggiore è questa, maggiore sarà l'efficienza di separazione ma anche le relative perdite di carico.
Inoltre, la perdita di carico non si mantiene costante durante l’esercizio bensì aumenta, anche in modo considerevole, man mano che le particelle trascinate dall’acqua vengono trattenute dalla maglia filtrante. Queste impurità rimangono sulla via di flusso; il defangatore invece le fa depositare in una camera di raccolta esterna al passaggio, il che evita la caduta di pressione.
Per tale motivo è bene valutare la perdita di carico di progetto tenendo conto del grado di sporcamento della maglia filtrante.
Dimensionamento del defangatore
Il dimensionamento di un defangatore dipende principalmente dalla velocità di passaggio del fluido attraverso il dispositivo, in quanto una velocità troppo elevata non permetterebbe una corretta decantazione delle impurità.
Nonostante i defangatori siano dotati di ampie sezioni di passaggio create appositamente per rallentare il fluido, per garantire un funzionamento ottimale, la velocità di progetto (v pr) in ingresso al dispositivo deve essere inferiore a 1,2 m/s.
La velocità del fluido è legata alla portata tramite la sezione di passaggio. Rimanere nei limiti di velocità sopra indicati, significa quindi non superare determinati valori di portata massima consentita per ciascuna misura.
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Dove si monta il defangatore sulla caldaia?
Il defangatore si installa sul circuito di ritorno alla caldaia, per proteggerla da tutte le impurità presenti nell’impianto.
L’installazione non è complessa, ma è sempre bene rivolgersi a un tecnico specializzato. Ricordiamo sempre che una progettazione, un'installazione ed una messa in servizio corrette dell’impianto possono evitare l'insorgere di numerosi inconvenienti o, comunque, limitarne gli effetti nel tempo.
Scopri i nostri approfondimenti sull’installazione di filtri e defangatori per:
Scopri come si installa il filtro defangatore magnetico sotto caldaia
