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Come funzionano le reti di riscaldamento?

Come funzionano le reti di riscaldamento?

Nelle aree densamente popolate, le reti di riscaldamento rappresentano un'opzione particolarmente efficiente per la fornitura di energia termica da utilizzare nelle abitazioni private e nel settore commerciale.

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La possibilità di attingere a diverse fonti di calore e, ad esempio, utilizzare il calore residuo industriale per il riscaldamento, rende questa tecnologia particolarmente interessante. Ma come funzionano effettivamente le reti, quanto sono efficienti e da dove prendono l’energia? Per saperne di più, consultate il seguente articolo.

Cosa sono esattamente le reti di riscaldamento?

In parole povere, le reti di riscaldamento sono un sistema di tubazioni attraverso il quale il calore viene condotto dai generatori di calore centralizzati alle utenze (ad esempio le abitazioni private). Quasi sempre, come mezzo di trasporto viene utilizzata l’acqua.

In genere si distingue tra reti di teleriscaldamento a corto e a lungo raggio.

  • Le reti di teleriscaldamento a lungo raggio servono unità geografiche più grandi, come città o intere regioni. 
  • Le reti di teleriscaldamento a corto raggio possono, ad esempio, estendersi su un sito industriale o collegare diverse proprietà private. 

Nella pratica, non è sempre possibile fare una chiara distinzione tra reti di teleriscaldamento a corto e a lungo raggio. Le transizioni sono fluide e non chiaramente definite. Le differenze principali sono che le reti di teleriscaldamento a lungo raggio richiedono l’installazione di pompe più complesse e l’isolamento è più importante.


 

Circuito chiuso

Le reti di riscaldamento sono circuiti chiusi. L’acqua utilizzata come mezzo di trasporto viene prima pompata verso l’utenza e poi restituita attraverso un tubo di ritorno separato. Le tubazioni sono tipicamente in plastica o in metallo e sono ben isolate per ridurre al minimo la perdita di energia. Nella maggior parte dei casi, le tubazioni vengono posate sottoterra.

L’acqua della rete di riscaldamento viene tipicamente trasportata a una temperatura compresa tra 80 e 130 gradi. Per proteggere le tubazioni dalla corrosione, si utilizza acqua decalcificata e spesso anche demineralizzata. A seconda delle dimensioni della rete, durante il percorso, l’acqua passa attraverso impianti di pompaggio che assicurano la stabilità del volume e della pressione di trasporto.

Strutturalmente, nelle reti di teleriscaldamento si distingue solitamente tra le vie di trasporto principali e le tubazioni di collegamento. I collegamenti spesso formano sottoreti separabili che vengono alimentate dalle condutture principali. Ciò è particolarmente utile per gli interventi di manutenzione. Così è sufficiente spegnere solo piccole sezioni della rete in caso di guasti locali o di lavori di costruzione. 

Immissione di energia termica

Le reti di teleriscaldamento convenzionali sono alimentate da una o più fonti di calore di grandi dimensioni. Le fonti più importanti sono:

  • Impianti di cogenerazione 
  • Impianti di incenerimento dei rifiuti
  • Aziende industriali 

Il calore generato in questi impianti viene trasferito attraverso uno scambiatore di calore all’acqua che circola nel circuito della rete di riscaldamento. Nelle reti di riscaldamento tradizionali, le fonti di energia devono essere solitamente molto potenti perché l’immissione in rete sia conveniente. Il motivo è che la temperatura di mandata nella rete è relativamente alta.

Nel frattempo, però, si stanno sviluppando reti di riscaldamento sempre più moderne, in cui è possibile sfruttare anche fonti di calore minori. Le cosiddette reti di riscaldamento a freddo, in particolare, possono essere alimentate con energia termica in modo molto più decentralizzato. 

Reti di riscaldamento Città di Zurigo

Perdite di trasmissione

Nell’ottica dell’efficienza climatica e dei costi, si pone anche la questione dell’entità delle perdite energetiche in una rete di riscaldamento. In genere si ritiene che circa l’11-14% dell’energia termica vada persa lungo il percorso verso l’utente finale. La maggior parte si perde nell’ultimo tratto della rete, cioè dopo che l’acqua calda ha lasciato le principali vie di trasporto.

L’efficienza dell’effettivo trasferimento di calore dipende quindi anche dalla configurazione dell’infrastruttura di rete.

A titolo di confronto: i sistemi di riscaldamento convenzionali, basati sulla combustione, oggi hanno di solito un coefficiente di rendimento locale del 90-95%. Tuttavia, questo non tiene conto delle perdite che si verificano durante la fornitura del carburante. 

Trasferimento di energia agli utenti

Negli immobili collegati alla rete di teleriscaldamento, sono installate le cosiddette sottostazioni di trasmissione del teleriscaldamento. Uno scambiatore di calore viene utilizzato per trasferire l’energia termica dalla rete di teleriscaldamento al circuito di riscaldamento locale. L’acqua così raffreddata nella rete di riscaldamento viene reimmessa nella rete attraverso un conduttore di ritorno separato.

La sottostazione di trasmissione sostituisce l’impianto di riscaldamento convenzionale negli edifici che ne sono dotati. Poiché negli impianti locali non avviene alcuna combustione, i sistemi di teleriscaldamento richiedono una manutenzione notevolmente inferiore rispetto ad altri impianti. Inoltre, non è necessario che lo spazzacamino ispezioni il camino.

Lo scambiatore di calore è inoltre dotato di un contatore di calore, che misura la quantità di energia prelevata dalla rete di riscaldamento della sottostazione di trasmissione. In questo modo è possibile fatturare l’energia termica utilizzata. 

Reti di calore Donna in appartamento

Che cos’è il teleriscaldamento a freddo?

La cosiddetta rete di anergia (Cold District Heating) o rete di teleraffredamento a lungo o a corto raggio è una variante speciale del concetto di rete. Invece di acqua calda a una temperatura compresa tra 80 e 130 gradi, una rete di riscaldamento «fredda» trasporta acqua a temperatura ambiente (da 10 a 30 gradi). Questo ha il vantaggio di poter utilizzare un numero significativamente maggiore di fonti di calore diverse per riscaldare l’acqua da trasportare.

Tuttavia, negli edifici da riscaldare devono essere installate pompe di calore, le quali utilizzano quindi la rete di anergia come fonte di energia per portare il sistema di riscaldamento dell’edificio alla temperatura richiesta. Questi sistemi funzionano in modo più efficiente rispetto alle pompe di calore che traggono l’energia dalla terra, dalle falde acquifere o dall’aria ambiente e sono anche molto più facili da installare.

A differenza delle reti di teleriscaldamento «calde», tali reti di anergia possono essere utilizzate anche come rete di raffreddamento, ad esempio per rifornire di raffrescamento magazzini frigoriferi o uffici.

A differenza delle reti di teleriscaldamento "calde", tali reti di anergia possono essere utilizzate contemporaneamente anche come rete di raffreddamento.

Perché le reti di riscaldamento sono considerate rispettose del clima?

In linea di principio, le reti di riscaldamento sono rispettose del clima solo tanto quanto lo è la fonte energetica utilizzata per fornire il calore. Tuttavia, le reti di riscaldamento hanno l’enorme vantaggio di poter utilizzare il calore di diverse fonti, fra le quali rientra, in particolare, il calore residuo che altrimenti andrebbe perso.

Ad esempio, il calore residuo degli impianti di incenerimento dei rifiuti, delle centrali elettriche a combustibile fossile o delle grandi attività industriali può essere utilizzato in modo proficuo. Ma anche le fonti non convenzionali possono essere sfruttate per le reti di riscaldamento. Nel quartiere londinese di Islington, ad esempio, per la rete di riscaldamento si utilizzano scambiatori di calore che sfruttano l’energia termica contenuta nelle acque reflue.

Un’altra opzione importante è l’integrazione dei cosiddetti sistemi di accumulo stagionale di energia o di calore in una rete di teleriscaldamento. Una delle principali sfide nel passaggio alle energie rinnovabili è la disponibilità incostante di energia eolica e solare. Ma questo problema può essere almeno in parte risolto immagazzinando l’energia in estate e rilasciandola come teleriscaldamento in inverno.

Per gli utenti collegati alla rete non cambia nulla quando vengono sfruttate nuove fonti di calore. Nel migliore dei casi, un gran numero di clienti finali può passare contemporaneamente a un’energia termica rispettosa del clima.

Hoval: Il vostro partner per il teleriscaldamento

Hoval è il vostro partner affidabile quando si tratta di riscaldamento. Oltre, ad esempio, alle caldaie a pellet e alle pompe di calore, l’azienda offre anche sottostazioni di trasmissione per il teleriscaldamento. Sia che stiate costruendo, risanando o sostituendo un impianto di riscaldamento esistente: Hoval vi offre i sistemi giusti.

Come per gli altri sistemi di riscaldamento, anche per i sistemi di teleriscaldamento vale naturalmente una promessa di qualità. Nello sviluppo dei sistemi di teleriscaldamento, l’attenzione è rivolta all’efficienza, all’affidabilità e alla durata. In fondo, un riscaldamento sostenibile ed ecologico è sempre una questione di efficienza per l’utente finale.

Avete altre domande sul teleriscaldamento o siete interessati a uno degli impianti offerti? Allora contattate il team Hoval. Saremo lieti di consigliarvi e supportarvi nella vostra decisione di acquisto. Il team Hoval è raggiungibile telefonicamente, tramite e-mail e utilizzando il modulo di contatto