Problema con scambiatore tra primario e secondario

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Samuele C.
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Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da Samuele C. »

Salve a tutti, ho un problema che credo sia legato ad uno scambiatore di calore e ho già in mente come risolverlo, ma non sono sicuro se l'idea è giusta. Allora, praticamente, è stata sostituita una vecchia caldaia a metano da circa 110 kW con una da 115 kW a condensazione, che alimentava 4 circuiti a ventilconvettori, uso uffici, di dimensioni differenti in quanto a grandezza e quindi numero di terminali; di conseguenza anche i circolatori sono di taglia piuttosto differente.
Per preservare la caldaia dalle impurità del vecchio impianto, anche dietro consiglio del fornitore, è stato montato uno scambiatore di separazione tra primario e secondario. Lì per lì, anche un po' per la fretta (caldaia sostituita perché sfondata...) si è scelto uno scambiatore da 120 kW, senza controllare la portata delle pompe. Ora praticamente il problema è che quando tutte le zone sono accese a pieno regime, alcune restano al freddo o quasi, mentre quando sono accese solo due o tre delle 4 zone, va tutto bene. La caldaia modula e funziona senza problemi e praticamente mai al massimo. Insomma, il problema non è la potenza (ovviamente direi, perché prima era sufficiente ed è stata messa una caldaia della stessa taglia...), ma è come se il secondario non avesse sufficiente portata. Controllando meglio le pompe, sebbene siano vecchie e le etichette difficilmente leggibili, ho potuto stimare una portata totale ben maggiore di quella nominale dello scambiatore; del tipo: scambiatore che nominalmente ha una portata di 6900 l/h con un DT = 15 °C, mentre invece la portata totale delle pompe arriva a 10000 l/h e oltre (ovviamente in tal caso il DT di funzionamento sarebbe 8-10 °C).
La mia idea, per risolvere nel modo più indolore, è quella di aumentare le piastre dello scambiatore, visto che c'è la possibilità, ed arrivare di fatto a fare uno scambiatore da 150 kW, che però funzionerebbe con un DT sul secondario di 10 °C e non di 15 °C.
Che dite? Soluzione errata?
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NoNickName
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da NoNickName »

Direi che non stai andando nella direzione giusta.
Il procedimento corretto è di determinare la perdita di carico del circuito alla portata corrispondente al deltaT desiderato, e adeguare la prevalenza delle pompe a tale perdita di carico. Inoltre la somma delle portate dei rami deve essere pari alla portata che attraversa lo scambiatore.
"Discutere con certe persone è come giocare a scacchi con un piccione. Puoi essere anche il campione del mondo ma il piccione farà cadere tutti i pezzi, cagherà sulla scacchiera e poi se ne andrà camminando impettito come se avesse vinto lui.”
pax
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da pax »

Secondo me invece la direzione è quella giusta. Superficie di scambio scarsa si alza la temperatura di ritorno sul primario, la caldaia inizia a modulare. E' ovviamente un ipotesi, se controlli le temperature ed il ritorno sul primario è sensibilmente più alto (una decinda di gradi) della mandata sul secondario hai fatto bingo
Samuele C.
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da Samuele C. »

NoNickName ha scritto:Direi che non stai andando nella direzione giusta.
Il procedimento corretto è di determinare la perdita di carico del circuito alla portata corrispondente al deltaT desiderato, e adeguare la prevalenza delle pompe a tale perdita di carico. Inoltre la somma delle portate dei rami deve essere pari alla portata che attraversa lo scambiatore.
Il problema è: come la regolo la prevalenza delle pompe? Sono vecchie pompe a portata fissa, non hanno 3 velocità o l'inverter. E da quel poco che sono riuscito a reperire su internet guardando il modello, dovrebbero avere un grafico abbastanza piatto, quindi con alte portate per un bel range di prevalenze. Aggiungi a questo che (per i soliti motivi, ma in questo caso ancora più fondamentali) bisogna attuare necessariamente l'intervento dal costo minore. Quindi avevo pensato ad aumentare le dimensioni dello scambiatore, che non sarà una cosa propriamente economica, ma nemmeno una cosa da qualche migliaio di euro.
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NoNickName
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da NoNickName »

Aumentare la portata totale, grazie ad un numero ridotto di piastre,non garantisce affatto che il ramo svantaggiato funzioni correttamente, perchè le portate si adegueranno di conseguenza anche sugli altri rami. Io cambierei la pompa del ramo più svantaggiato con una avente una maggiore prevalenza, così da aumentare la portata solo su quel ramo, e ridurla sugli altri 3. L'intervento di sostituzione della pompa costa sicuramente meno che modificare lo scambiatore per aggiungere piastre.
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arkanoid
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da arkanoid »

strozza con delle valvole le mandate esuberanti.
redigere redigere redigere
Abser
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da Abser »

l'ultima proposta mi sembra quella più adatta ma se devi aumentare la portata su tutto l'impianto per salvaguardare il buon funzionamento dei ventilconvettori allora esiste un'altra soluzione: realizza un by-pass sullo scambiatore con valvola di taratura e fai in modo che la portata che ti serve in più sul secondario la dia il by-pass; ovviamente avrai una temperatura di mandata secondario più bassa a parità di temperatura di mandata primario e quindi devi verificare che questa minore temperatura sia adeguata.
Samuele C.
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da Samuele C. »

Abser ha scritto:l'ultima proposta mi sembra quella più adatta ma se devi aumentare la portata su tutto l'impianto per salvaguardare il buon funzionamento dei ventilconvettori allora esiste un'altra soluzione: realizza un by-pass sullo scambiatore con valvola di taratura e fai in modo che la portata che ti serve in più sul secondario la dia il by-pass; ovviamente avrai una temperatura di mandata secondario più bassa a parità di temperatura di mandata primario e quindi devi verificare che questa minore temperatura sia adeguata.
Probabilmente l'idea del by-pass può essere interessante. Di fatto ho 3 pompe che hanno una portata minima di circa 1,0 - 1,5 mc/h alla massima prevalenza ed un grafico piuttosto piatto nella zona iniziale (cioè fino a circa 4 mc/h la prevalenza è sempre molto vicina a quella massima), più un circolatore Groundfoss con portata minima 2 mc/h. Quindi in totale, anche strozzando quasi al massimo le mandate, ho comunque una portata di almeno 6-7 mc/h, con dei DeltaP molto alti. Non essendoci by-pass, la mia opinione è che quando sono accesi tutti i circuiti, quello che ha meno prevalenza non riesce a far circolare l'acqua, essendo bloccato dall'alto DeltaP delle altre pompe. Praticamente è il fenomeno descritto anche in Idraulica Caleffi n° 17, a pagina 19, quando di fatto si spiega a cosa serve il separatore idraulico. Siamo d'accordo che anche lo scambiatore è una sorta di by-pass che quasi azzera la pressione differenziale, ma non se viene costretto ad essere attraversato dal doppio della sua portata nominale: in tal caso crea una caduta di pressione anche notevole e siamo punto a capo.
L'idea di aumentare le perdite di carico così da ridurre la portata delle pompe, mi sembra semplice, ma rischiosa. Avendo questi diagrammi di funzionamento così "piatti", si rischia di avere pendolamenti e malfunzionamenti, credo. Invece un by-pass forse potrebbe risolvere. La mia idea di aumentare le piastre, nasceva dal fatto di voler ridurre la perdita di carico sullo scambiatore e la portata che può attraversarlo, andando comunque nella stessa direzione di quanto scritto sopra.
Ho qualche dubbio perché è la prima volta che mi capita, ma secondo me è così. Si accettano ulteriori pareri :wink:
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NoNickName
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da NoNickName »

Samuele C. ha scritto:Praticamente è il fenomeno descritto anche in Idraulica Caleffi n° 17, a pagina 19, quando di fatto si spiega a cosa serve il separatore idraulico.
E te pareva... la lobby del separatore...
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da Samuele C. »

NoNickName ha scritto:
Samuele C. ha scritto:Praticamente è il fenomeno descritto anche in Idraulica Caleffi n° 17, a pagina 19, quando di fatto si spiega a cosa serve il separatore idraulico.
E te pareva... la lobby del separatore...
Cioè? Era solo per far capire il discorso, non è mica che ora ci voglio mettere un separatore... Un intervento più costruttivo? Sul tuo precedente consiglio di cambiare la pompa più sfavorita, potrei anche essere d'accordo, se non fosse che prima di tutto sono due e non una sola, ad avere problemi... e poi comunque aumentando la portata totale del secondario, si sollecita ancora di più lo scambiatore, che è stato obiettivamente dimensionato male (o meglio: la potenza è giusta ma è stato scelto uno con DT sul secondario di 20 °C e invece ne doveva avere 10 °C, con il doppio della portata).
Telefonando alla ditta dello scambiatore, risulta che con queste portate quel modello lì genera una perdita di carico di 5-6 m c.a., che non sono affatto pochi. Tra questo e le perdite del circuito, quando tutte le pompe sono attaccate, tra mandata e ritorno dell'impianto c'è una differenza di pressione enorme, che per alcune pompe non è superabile (e infatti non vanno). Rimango dell'idea che si debba aumentare le piastre (per aumentare così la portata e diminuire la perdita di carico) oppure mettere un by-pass (sempre per diminuire la differenza di pressione).
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da NoNickName »

Samuele C. ha scritto: Cioè?
niente niente... chi mi conosce sa cosa intendo...
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da Samuele C. »

NoNickName ha scritto:
Samuele C. ha scritto: Cioè?
niente niente... chi mi conosce sa cosa intendo...
Forse anche io, ricordo un post dove ero intervenuto pure io... in ogni caso non ho pregiudizi o "fissazioni", anzi, magari mi piacerebbe approfondire il discorso. Ma ora il problema è un altro... che ne pensi di quello che ho scritto? Al di là che come ti ho detto in parte sono d'accordo con te, però non rischio di non risolvere nulla cambiando le pompe più sfavorite, visto che poi comunque lo scambiatore è una "strozzatura" del circuito?
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NoNickName
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da NoNickName »

Penso che sia corretto, ed è una delle possibilità che hai. Se l'obiettivo è contenere i costi, direi che aumentare le piastre debba essere l'ultima spiaggia.

p.s. evitare i separatori idraulici.
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giobibo
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Re: Problema con scambiatore tra primario e secondario

Messaggio da giobibo »

Credo che diminuire la perdita di carico sullo scambiatore aumentando le piastre sia l'unica strada logica e sensata; sicuramente più onerosa ma risolutiva e duratura nel tempo. By-pass, bilanciamenti vari, secondo me sono solo pagliativi ed un giorno (magari con la sostituzione di un circolatore) il problema tornerà nuovamente a galla.
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