Termotecnica · simulazione degli accumuli idronici

Simulatori fluidodinamici per accumuli idronici

Versione di provaSono attivi il bollitore ACS con pompa di calore, l’inerziale a 4 attacchi e il produttore istantaneo a piastre, con i dati del serbatoio fissi: nel bollitore si possono accendere e spegnere la pompa di calore, variarne la potenza, impostare il prelievo fino a 100 l/min, modificare il serpentino, inserire miscelatrice e ricircolo; nell’inerziale si possono accendere e spegnere l’impianto e la pompa di calore e passare da riscaldamento a raffrescamento; nel produttore istantaneo si possono accendere e spegnere la pompa di calore, variarne la potenza e scegliere fra un prelievo di 30 l/min e nessun prelievo. Gli altri simulatori sono elencati ma non apribili: fanno parte del pacchetto completo.

Dieci simulatori per il dimensionamento di puffer, separatori idraulici, bollitori sanitari e accumuli a cambiamento di fase. Risolvono il campo di temperatura e di velocità dentro il recipiente, quindi rispondono a una domanda che il bilancio energetico non pone: non quanta energia c’è dentro, ma come è disposta, e quanta se ne può ancora prelevare alla temperatura che serve.

Ogni foglio si apre nel browser e non richiede installazione. Nella versione in rete il calcolo è eseguito sul server: la pagina invia i comandi e riceve il campo di temperatura e di velocità.

Nel pacchetto completo ogni simulatore esiste in due versioni, di progetto e a griglia fitta, con tutti i dati modificabili, la stampa in A3 e la relazione tecnica.

Inerziali e separatori idraulici

Il recipiente contiene acqua tecnica e due circuiti idraulicamente collegati al suo interno: la differenza fra le loro portate decide se dentro il corpo l’acqua scende, sale o sta ferma.

Inerziale a 2 attacchiPuffer in parallelo con due stacchi a TEE, su mandata e ritorno: nel corpo transita soltanto la differenza fra le portate del primario e del secondario.V04 · 10-10non disponibile nella prova

Inerziale a 3 attacchiStacco a TEE sulla mandata: il generatore alimenta direttamente l’impianto e nel corpo transita soltanto la differenza fra le portate.V04 · 10-10non disponibile nella prova

Inerziale a 4 attacchi (separatore idraulico)Quattro attacchi e due circuiti indipendenti. Stessa configurazione di un separatore idraulico, a taglia diversa. Con un corpo piccolo disaccoppia le pompe, ingrandendolo disaccoppia anche nel tempo.V04 · 10-10apri la prova

Cascata pompa di calore e caldaiaSei attacchi per pompa di calore, caldaia e impianto. La caldaia interviene su una condizione misurabile e ne verifica la persistenza a intervalli regolari, invece di restare in funzione una volta avviata.V04 · 10-10non disponibile nella prova

Integrazione di caldaia su anello unicoPompa di calore sull’anello dell’impianto e caldaia collegata all’inerziale con un circuito proprio, che interviene quando la pompa di calore non è sufficiente.V04 · 10-10non disponibile nella prova

Bollitori sanitari

Nel cilindro c’è acqua sanitaria: l’acqua di rete entra dal fondo e l’acqua calda viene prelevata dalla sommità. Qui conta quanti litri escono alla temperatura richiesta, non quanta energia resta dentro, e la stratificazione decide quanto dura il servizio.

Bollitore sanitario a serpentinoSerpentino di carico immerso, con miscelatrice termostatica in uscita e anello di ricircolo sanitario.V04 · 10-10apri la prova

Bollitore con scambiatore a piastre esternoIl serpentino è sostituito da uno scambiatore a piastre esterno: la pompa di carico preleva dal fondo del bollitore e restituisce in sommità l’acqua riscaldata.V04 · 10-10non disponibile nella prova

Produzione istantanea di acqua calda sanitaria

L’acqua sanitaria non viene accumulata: lo scambiatore deve trasferire tutta la potenza istantanea del prelievo, che può essere molte volte quella della pompa di calore, e il serbatoio compensa la differenza nel tempo.

Produttore istantaneo con scambiatore a piastreAccumulo inerziale caricato a bocca libera; al secondario dello scambiatore circola l’acqua di rete, che ne esce come acqua calda sanitaria.V04 · 10-10apri la prova

Accumulo tecnico a due serpentiniIl serbatoio contiene acqua tecnica e nessuna bocca libera: un serpentino di carico dalla pompa di calore e uno di produzione sanitaria. Nessun rimescolamento, ma due scambi termici in serie.V04 · 10-10non disponibile nella prova

Accumulo a cambiamento di fase

Il materiale fonde a temperatura costante, quindi il campo si risolve in entalpia invece che in temperatura e il dimensionamento è inverso: si parte dall’energia da accumulare e se ne ricavano massa, volume e ingombro.

Accumulo a cambiamento di faseDue serpentini immersi in un materiale che non circola: nessun rimescolamento e nessuna convezione, solo conduzione. Durante la fusione la temperatura resta ferma mentre l’energia entra o esce.V04 · 10-10non disponibile nella prova

Studio e validazione

Confronto del modello con misure di laboratorio: criteri, tabelle complete e limiti dichiarati.

Validazione: metodo e risultatiCriteri, sintesi, campo validato, revisioni fino al 27 ottobre, griglia fitta, parametri del modello e limiti dichiarati.27-10

Come vanno letti. Sono strumenti di progettazione, non di collaudo. Il modello (solutore 01-10, verifica del 2 ottobre 2026) è confrontato con misure di laboratorio sull’intera durata delle prove, con la soglia per dati orari di ASHRAE Guideline 14 (|NMBE| ≤ 10 %, CVRMSE ≤ 30 %): dieci cariche EURAC (2 m³, tre portate, quattro temperature, da 2,5 a 16 ore), nove entro la soglia su tutte le sonde e una, la prova cieca a portata e salto termico massimi, fuori soglia sulla sonda bassa; dieci scariche EURAC entro la soglia su tutte le sonde; una scarica Riga TU (353 l, 600 l/h) con otto sonde su dieci entro la soglia e la temperatura di uscita entro (NMBE +7,8 %); un accumulo a cambiamento di fase in esercizio, prova cieca, entro la soglia; 36 prove di laboratorio sul getto d’ingresso, da cinque fonti. L’errore quadratico medio riferito al salto termico è 14,6 % in carica e 8,5 % in scarica; in carica il fronte del modello arriva alle sonde fino a 25 minuti prima della misura. Campo validato: velocità dell’acqua alla bocca d’ingresso fino a 0,40 m/s (26 prove superate); oltre, il foglio lo segnala sopra lo schema con il diametro degli attacchi che riporta il calcolo nel campo. Serpentini, piastre e circuiti con due portate simultanee non hanno un confronto sperimentale. Si leggano i regimi, gli ordini di grandezza e i confronti fra configurazioni, non i decimali. Tabelle, criteri e limiti nella pagina di validazione.