Le pompe di circolazione utilizzate negli impianti di riscaldamento sono suddivisibli in due gruppi: i circolatori e le pompe a motore ventilato.
I circolatori sono caratterizzati dall’avere il motore alloggiato nel corpo pompa. La parte mobile del motore (il rotore) è immersa direttamente nel fluido. Per il loro funzionamento non sono pertanto richiesti organi di tenuta idraulica fra le parti in movimento.
Per le loro caratteristiche costruttive, i circolatori sono chiamati anche pompe a rotore bagnato. Di seguito esamineremo brevemente le loro principali caratteristiche e prestazioni di lavoro, suddividendoli in due gruppi: i circolatori vecchi (ormai fuori produzione ma ancora funzionanti) e quelli nuovi.
Vecchi circolatori per impianti di riscalamento
I principali limiti dei vecchi circolatori per impianti di riscalamento sono due:
- i bassi rendimenti
- il non essere in grado di tenere sotto controllo gli incrementi delle loro prevalenze al diminuire delle portate.
I rendimenti sono molto bassi e variabili come indica la tabella qui a lato.
DIAGRAMMI DI LAVORO
I diagrammi di lavoro sono del tipo riportato in tabellina. Il numero di giri è regolabile solo manualmente, di conseguenza la velocità di rotazione resta costante in ogni condizione di lavoro del circolatore.
Il crescere delle prevalenze al diminuire delle portate consente l’uso di questi circolatori solo in impianti a portata costante. In impianti a portata variabile, tale caratteristica, espone invece al rischio che, al chiudersi delle VTS, insorgano in rete valori di DP troppo elevati, in grado di causare la rumorosità e il trafilamento delle valvole (vedere Idraulica 51 e Idraulica 52).
Nuovi circolatori per impianti di riscaldamento
A differenza dei vecchi circolatori, i nuovi sono in grado di funzionare con rendimenti elevati e tenere sotto controllo le variazioni delle loro prevalenze al diminuire delle portate.
Le direttive europee hanno imposto che il rendimento dei circolatori sia determinato (per l’insieme motore/corpo pompa) tramite l’indice EEI (Energy Efficiency Index = Indice di Efficienza Energetica).
Tale indice tiene conto delle condizioni di funzionamento del circolatore sia con portata massima costante sia con portate del 30%, 50% e 75%.
Più il valore di EEI è basso e maggiore risulta l’efficienza energetica.
Dal 1° agosto 2015 le norme richiedono valori di EEI non superiori allo 0,23.
DIAGRAMMI DI LAVORO
I diagrammi di lavoro dei nuovi circolatori per impianti di riscaldamento sono essenzialmente del tipo riportato nel grafico. Sono ottenuti regolando automaticamente la velocità di rotazione del circolatore.
Nel primo caso, al diminuire delle portate, la prevalenza si mantiene costante, nel secondo diminuisce linearmente.
Sono essenzialmente due le novità tecniche che hanno consentito ai circolatori di ottenere gli indici di efficienza richiesti:
- i regolatori elettronici di velocità
- i motori a rotore magnetico
Per la realizzazione delle pompe, i motori magnetici sono utilizzati solo da pochi anni, in quanto, solo recentemente lo sviluppo della tecnologia, ha permesso di realizzare rotori con magneti permanenti idonei all’uso e con costi non troppo elevati.
Il campo rotatorio di questi motori (del tipo ECM Electronically Commuted Motor) è generato da una corrente “pilotata” elettronicamente nello statore. I poli magnetici del rotore sono alternativamente attirati e respinti in funzione della polarizzazione indotta dalle bobine dello statore.