Scambiatore a piastre: funzionamento e dettagli

Uno scambiatore della caldaia a gas a piastre, conosciuto anche come scambiatore a piastre sanitario, ha il compito di trasferire per conduzione il calore dell'acqua calda riscaldata dal bruciatore, all'acqua fredda sanitaria in ingresso nella caldaia, mantenendo separati idraulicamente i due diversi fluidi.

Si tratta di un dispositivo rettangolare che internamente si compone di tante piastre di metallo sovrapposte, nelle cui intercapedini vuote scorre il liquido. Vediamo allora, con l'aiuto degli esperti Climamarket, il funzionamento di uno scambiatore di calore e qual è nel dettaglio la sua funzione, assieme a tutti i vantaggi - e svantaggi - legati al suo impiego nelle caldaie moderne presenti in commercio.

Scambiatore caldaia a piastre: a cosa serve e tipologie

Lo scambiatore della caldaia, o scambiatore di calore sanitario a piastre, è costituito da diverse piastre in acciaio inox adeguatamente separate tra loro, e racchiuse in un telaio saldobrasato. Ogni piastra viene a contatto da una parte con l'acqua appositamente riscaldata dal generatore, e dall'altra parte con l'acqua fredda sanitaria. In modo alternato, questo strumento permette che l'acqua sanitaria diventi subito calda, mantenendo i due flussi separati.

In commercio possiamo trovare due diverse tipologie di scambiatori a piastre: a piastre saldobrasate e a piastre intercambiabili. I modelli saldobrasati garantiscono una migliore resa a parità di superficie di scambio rispetto ai modelli a piastre intercambiabili, che invece consentono una più facile ispezione e manutenzione. In via generale, lo scambiatore della caldaia presenta quattro fori, due destinati all'ingresso e due all'uscita, ed è formato da un numero variabile di piastre, a seconda della potenza che vogliamo ottenere - nelle caldaie a gas per uso domestico, ad esempio, tale numero varia tra le 12 e le 14 unità. Come già detto, uno scambiatore a piastre in una caldaia a gas serve quindi a trasferire per conduzione il calore dell'acqua calda riscaldata dal bruciatore all'acqua fredda in ingresso, con i due fluidi costantemente separati idraulicamente.

Come funziona uno scambiatore a piastre

Il funzionamento di uno scambiatore di calore a piastre segue la sua stessa struttura fisica. Struttura che, come detto, si compone di quattro fori: due per l’ingresso e l’uscita dell’acqua calda riscaldata dal bruciatore (nota come acqua del circuito primario) e due per l’ingresso dell'acqua fredda sanitaria e l’uscita dell’acqua calda sanitaria, che fuoriesce dai rubinetti. Lo scambio avviene per conduzione, con i due fluidi separati idraulicamente.

Più nello specifico, quando andiamo ad aprire il rubinetto dell'acqua calda, sarà la caldaia mediante il flussostato a determinare in autonomia la richiesta di acqua calda, accendendo contemporaneamente il bruciatore. La cosiddetta valvola tre vie, presente in tutte le caldaie dotate di scambiatore a piastre sanitario, devia a sua volta tutta l’acqua calda del circuito primario, che circola all’interno della caldaia.

L’acqua del circuito primario in uscita viene immessa nel bruciatore per essere nuovamente riscaldata, perché ha ceduto per conduzione il calore all'acqua fredda attraversando le piastre dal terzo foro; infine, uscirà dal quarto foro gradualmente sempre più calda, finché non si stabilizza alla temperatura impostata sul pannello comandi della nostra caldaia.

Scambiatore a piastre: vantaggi e svantaggi

Il grande vantaggio di uno scambiatore della caldaia a piastre è che, nonostante sia realizzato con materiali notoriamente costosi, presenta comunque un prezzo concorrenziale grazie alla sua alta efficienza e al ridotto spessore delle piastre. Gli scambiatori di calore a piastre possono lavorare con incroci di temperatura molto spinti e mantenere meno fluidi al loro interno, consentendo così un notevole risparmio in termini di costi di esercizio e minore inerzia termica. Viene scelto perché presenta un'ottima resistenza alle incrostazioni calcaree e una capacità maggiore nel mantenere l'acqua calda sanitaria ad una temperatura adeguata costante.

Un inconveniente dello scambiatore a piastre sanitario è invece lo sporco che si accumula sulle piastre attraversate dall’acqua calda del circuito primario. Con il passare del tempo, fanghi e sporcizia presenti nell'impianto di riscaldamento vanno infatti a depositarsi anche nella caldaia, e soprattutto nei condotti dello scambiatore.

È quindi inevitabile che l'intasamento provochi un malfunzionamento nella produzione di acqua calda sanitaria, che è pero possibile eliminare con la periodica operazione di pulizia delle superfici di scambio.