Accumulo a Volano: Come Funziona e Perché le Batterie Termiche Sono più Efficienti

L'accumulo a volano è una tecnologia utilizzata per immagazzinare energia termica e distribuirla gradualmente negli impianti di riscaldamento e raffrescamento. Tra le sue applicazioni principali troviamo il volano termico acqua refrigerata, utilizzato per ottimizzare i sistemi di climatizzazione.

Tuttavia, rispetto alle soluzioni più avanzate come le batterie termiche a PCM, gli accumulatori a volano presentano alcuni limiti in termini di efficienza e gestione dell'energia. In questo articolo analizzeremo come funziona il volano termico, quali sono i suoi vantaggi e svantaggi, e se conviene davvero rispetto alle soluzioni basate su batterie termiche.

Cos'è un Accumulo a Volano e Come Funziona?

Il volano termico è un sistema di accumulo di calore che utilizza un serbatoio d'acqua di grande capacità per immagazzinare energia termica e rilasciarla gradualmente in un impianto di riscaldamento o raffrescamento. Questo meccanismo consente di migliorare la stabilità del sistema e ridurre le oscillazioni di temperatura.

Volano Termico: A Cosa Serve?

Il volano termico è particolarmente utile per:

• Stabilizzare la temperatura nei sistemi di riscaldamento e raffrescamento.
• Ridurre il numero di accensioni e spegnimenti dei generatori di calore, aumentando l'efficienza dell'impianto.

Volano Termico ad Acqua Refrigerata

Un'applicazione specifica degli accumulatori a volano è il volano termico acqua refrigerata, utilizzato nei sistemi di climatizzazione per:

1. Migliorare la stabilità del raffreddamento nei grandi edifici.
2. Tagliare i picchi di consumo energetico, distribuendo l'energia nel tempo.

Questa tecnologia è particolarmente diffusa, ma presenta alcuni limiti, soprattutto in termini di dispersione del calore e spazio occupato.

I Limiti degli Accumulatori a Volano

Nonostante i vantaggi, il volano termico presenta alcune criticità che ne limitano l'efficacia rispetto ad altre tecnologie di accumulo termico più moderne.

Elevata Dispersione Termica

• L'energia accumulata viene dispersa nel tempo, riducendo l'efficienza complessiva del sistema.
• Necessita di una buona coibentazione per limitare le perdite di calore.

Ingombro e Complessità di Installazione

• Gli accumulatori a volano richiedono serbatoi di grande dimensione, spesso difficili da integrare in contesti residenziali, in spazi ridotti o in edifici storici.
• Necessitano di sistemi anti-legionella, un batterio che si accumula in presenza di acqua calda stagnante

Regolazione Termica Limitata

• La capacità di erogare calore o freddo dipende dalla massa d'acqua contenuta, rendendo la regolazione più complessa rispetto ad altre soluzioni di accumulo termico.
• Nei sistemi di riscaldamento, è necessario mantenere la corretta stratificazione dell'acqua all'interno del serbatoio, dallo strato più basso, dove deve essere presente acqua a livelli di temperatura più freddi, allo strato più alto, dove l'acqua deve avere le temperature più alte. La mancata stratificazione può portare a problematiche nella distribuzione del calore.

Per approfondire altre tecnologie di accumulo termico e confrontarle con il volano termico, leggi il nostro articolo: Accumulo Termico a Sabbia: Funzionamento, Limiti e Vantaggi

Perché Una Batteria Termica è Più Efficiente del Volano Termico?

Le batterie termiche a PCM rappresentano un'alternativa più avanzata rispetto al volano termico, grazie all'uso di Materiali a Cambiamento di Fase (PCM) per immagazzinare e rilasciare energia termica in modo più efficiente.

Differenza tra Calore Latente e Calore Sensibile

• Il volano termico accumula calore sensibile, ovvero energia che riscalda o raffredda un fluido senza modificarne lo stato.
• Le batterie termiche accumulano calore latente, sfruttando la transizione di fase dei PCM, che permette di stoccare più energia in meno spazio.

Esempio: Un serbatoio di acqua calda deve essere portato a temperature molto elevate per accumulare abbastanza energia, mentre una batteria termica con PCM può immagazzinare la stessa quantità di calore con una temperatura più bassa e un volume ridotto.

Vantaggi delle Batterie Termiche rispetto al Volano Termico

• Migliore gestione del calore
  • Permettono di accumulare calore a temperature specifiche senza dispersione e senza necessità di stratificazione.
• Minor ingombro e più flessibilità
  • Le batterie termiche occupano fino al 50% di spazio in meno rispetto ai volani termici.
  • Possono essere installate in sistemi modulari, adattandosi alle esigenze di ogni impianto.
• Maggiore efficienza energetica
  • Le batterie termiche permettono di erogare calore a temperatura costante, senza necessità dei sistemi di regolazione tipici del volano termico.
  • Riduzione degli sprechi energetici, grazie alla capacità dei PCM di mantenere l'energia termica per l'intera giornata.
• Applicazioni più versatili
  • Possono essere utilizzate sia per il riscaldamento che per il raffrescamento.
• Potenze di scarica elevate
  • Raggiungono potenze di scarica fino a 8 volte quelle di una pompa di calore ad uso residenziale.

In conclusione, l'accumulo a volano è una tecnologia utile per stabilizzare i sistemi di riscaldamento e raffrescamento, ma presenta limiti in termini di ingombro, dispersione termica e gestione delle portate di acqua calda.

Le batterie termiche a PCM offrono un'alternativa più compatta e performante, permettendo di immagazzinare più energia in meno spazio e con operazioni più semplici.

Per chi cerca una soluzione di accumulo termico avanzata, le batterie termiche rappresentano una scelta più versatile rispetto ai volani termici.

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