Valvola termostatica per radiatori: tipologie, metodi di installazione, regolazioni e come scegliere

Una valvola termostatica per radiatori consente un notevole risparmio sui costi di riscaldamento durante la stagione calda.

Valvole automatiche per la regolazione del grado di riscaldamento delle batterie sono utilizzate con successo, sia in sistemi autonomi di case private, così come negli appartamenti con riscaldamento centralizzato.

In questo articolo il lettore apprenderà tutto ciò che riguarda la progettazione della valvola, il principio di funzionamento e le varianti del dispositivo, nonché le complessità dell'installazione e della regolazione del termostato.

Scopo e ambito di applicazione

Una valvola termostatica per radiatori è progettata per regolare il riscaldamento di un radiatore. Il dispositivo di intercettazione controlla automaticamente il flusso del liquido refrigerante nel tubo che lo attraversa e lo convoglia nel radiatore. Questo dispositivo è anche noto come testa della valvola termostatica.

Come già accennato, la valvola è progettata per regolare la temperatura ambiente. Offre vantaggi significativi sia negli impianti di riscaldamento autonomi che in quelli centralizzati. Viene installata non solo davanti ai radiatori, ma anche in zone dove i tubi in plastica non resistono alle alte temperature dell'acqua calda.

Un termostato è necessario anche quando i residenti si assentano da casa per un periodo prolungato. Durante questo periodo, è sufficiente mantenere la temperatura interna tra i 15 e i 16 gradi Celsius. Questa misura contribuisce a ridurre i costi di riscaldamento.

Tuttavia, occorre ricordare che il termostato è in grado di ridurre il livello di riscaldamento della batteria, ma non può superare la temperatura iniziale del liquido di raffreddamento.

Vantaggi dell'utilizzo

I vantaggi economici derivanti dall'utilizzo di termostati integrati si concretizzano solo se i costi di riscaldamento vengono misurati per singolo appartamento. In altre parole, ogni contatore registra il consumo di calore di un solo appartamento.

Quando si installa un contatore per l'intero edificio o per l'ingresso, i costi vengono ripartiti tra tutti gli appartamenti in base alla loro superficie abitabile. Dotare i termostati dei radiatori nei singoli appartamenti non ha senso.

Nelle abitazioni private, una valvola di intercettazione automatica, sincronizzata con la caldaia, mantiene costantemente la temperatura del radiatore al valore preimpostato. Ciò elimina il consumo eccessivo di calore. La caldaia consuma costantemente combustibile al livello ottimale.

I vantaggi derivanti dall'utilizzo di una valvola termostatica si manifestano chiaramente nelle bollette di luce o gas. Sia che si utilizzi combustibile liquido o solido, il risparmio si traduce in un minore consumo di carburante.

Principio operativo

Il principio di funzionamento di una valvola termostatica si basa sul fenomeno della dilatazione termica dei corpi quando riscaldati. La testa del termostato contiene un liquido che si espande termicamente.

Qualsiasi variazione della temperatura ambiente nella stanza provoca una modifica del volume del liquido, che a sua volta agisce sullo stelo come un galleggiante.

Con l'aumentare della temperatura dell'acqua calda, lo stelo del pistone si sposta verso il basso, riducendo il gioco nella testa termostatica e, di conseguenza, la portata del liquido di raffreddamento nel radiatore per unità di tempo. Il riscaldamento della resistenza diminuisce.

Se la batteria si raffredda eccessivamente, il funzionamento del termostato si inverte. La temperatura di riscaldamento ottimale della batteria è indicata sulla scala tramite una tacca sul coperchio rotante del termostato.

Ad esempio, la temperatura della testata è impostata a 22 gradi Celsius. Se la temperatura dell'aria sale a 23 gradi Celsius, il termostato interromperà l'afflusso del liquido di raffreddamento al radiatore. Il radiatore si raffredderà fino a una certa temperatura, a quel punto la valvola del radiatore aprirà l'orifizio e l'acqua calda riprenderà a circolare nell'unità.

Dispositivo valvola termostatica

Il dispositivo idraulico è costituito da due componenti principali: una valvola e una testa termostatica. La valvola è un'asta metallica (stelo) con una coppa di chiusura conica all'estremità inferiore.

La parte superiore dell'asta a molla si inserisce nel soffietto (una capsula corrugata contenente una sostanza liquida o gassosa) della testa termostatica. Il coperchio del termostato è avvitato sulla parte superiore e funge anche da manopola per la regolazione della temperatura.

Ruotando la manovella si crea una certa forza nella molla di ritorno. La coppa di bloccaggio dello stelo pende a una certa distanza dalla sede della valvola (l'orifizio della valvola). L'espansore nel mantice varia il suo volume in base alle variazioni della temperatura ambiente, esercitando pressione sullo stelo in una direzione o nell'altra.

In questo modo, il meccanismo di regolazione della valvola entra in funzione e la temperatura di riscaldamento del radiatore rimane stabile a un determinato livello.

Dimensioni

Sul mercato idraulico sono disponibili valvole termostatiche per radiatori di vari modelli. I termostati possono essere classificati in base a scopo, design, sistema di riscaldamento, tipo di materiale del soffietto, tipo di controllo e materiale.

Scopo

I dispositivi sono:

1. Miscelazione – miscelare due flussi di liquido refrigerante a temperature diverse;
2. Separazione: indirizzare il liquido di raffreddamento lungo flussi diversi;
3. Commutazione – modifica la direzione dei flussi.

Tipo di esecuzione

Il design della testina termica corrisponde a ciascun tipo di installazione. I dispositivi sono classificati in base a questa caratteristica come:

• Valvole diritte per installazione su tubazioni parallele al pavimento;

• I termostati assiali vengono installati sui tubi che fuoriescono dal muro;

• I dispositivi angolari sono montati su tubi perpendicolari al pavimento;

• Le testine termostatiche a tre vie vengono utilizzate per miscelare l'acqua calda con il flusso principale del liquido di raffreddamento;

Sistema di riscaldamento

I termostati sono disponibili in modelli per due tipi di sistemi di collegamento dei radiatori: a tubo singolo e a doppio tubo. Un sistema a tubo singolo prevede il collegamento in serie di dispositivi di riscaldamento.

In un sistema a due tubi, ogni radiatore è indipendente, con la propria mandata e il proprio ritorno del liquido di raffreddamento. Di seguito verrà illustrato come installare i termostati su entrambi i sistemi.

Tipo di sostanza nel mantice

I termostati sono realizzati con tre tipi di valvole di espansione. In base a questa caratteristica, i dispositivi vengono classificati come:

1. Gas;
2. Liquido;
3. Paraffina.

Le valvole con soffietto a gas sono le più affidabili e durevoli. In fondo alla classifica di qualità si trovano i dispositivi con elementi riscaldanti a paraffina. Le valvole per liquidi occupano una posizione intermedia in questa graduatoria.

Controllare

In base al metodo di controllo, le testine termiche si suddividono in dispositivi:

• meccanico;
• automatico;
• elettronico;
• con un sensore di temperatura remoto.

Meccanico

Questo tipo di dispositivo può essere definito termostato, sebbene si tratti di una definizione un po' azzardata. Il principio di funzionamento di un termostato manuale è simile a quello di un normale rubinetto. La testa, ruotando lungo la filettatura della valvola, muove lo stelo verso l'alto o verso il basso.

Ciò consente di regolare manualmente la portata del liquido di raffreddamento che entra nel radiatore. A differenza di una valvola, la testa della valvola termostatica regola in modo fluido l'apertura della valvola, consentendo regolazioni eccezionalmente precise.

Automatico

Questo è il tipo di testa per valvola termica più comune e diffuso; il suo principio di funzionamento e la sua progettazione sono descritti sopra. Il controllo della temperatura si ottiene variando il volume del soffietto, in sincronia con il movimento dello stelo.

Di seguito sono riportate le caratteristiche delle teste termiche automatiche con soffietto riempito di gas, liquido e paraffina.

Elettronico

Grazie alla loro particolare progettazione, le testine termostatiche elettroniche sono notevolmente più grandi rispetto ai modelli tradizionali. Il dispositivo elettronico è alimentato da due batterie.

Un microprocessore controlla il movimento dello stelo della valvola, inviando comandi a un micromotore. Un display a cristalli liquidi (LCD) è integrato nell'alloggiamento della testa termostatica e visualizza una vasta gamma di informazioni aggiuntive.

La testina funge anche da programmatore. Tramite il software, è possibile impostare la temperatura dei dispositivi di riscaldamento in base all'ora, al momento della giornata, al giorno della settimana e al mese.

Ad esempio, quando una casa è disabitata durante il giorno, è conveniente abbassare la temperatura interna, così come di notte. Lo stesso vale quando i residenti sono in vacanza per diversi giorni.

Con un sensore di temperatura remoto

Una valvola termostatica con sensore di temperatura remoto è utile quando è necessario registrare la temperatura dell'aria in una zona specifica di un ambiente, ad esempio per determinate aiuole in una serra o in una stanza di essiccazione in un'officina. Il sensore stesso è una capsula riempita con un liquido ad alta espansione.

Il sensore è collegato a una testa termica tramite un tubo capillare. Quando riscaldato, il fluido nel tubo preme sullo stelo della valvola, interrompendo il flusso del liquido di raffreddamento al radiatore. Quando si raffredda, il fluido viene aspirato e lo stelo si solleva.

Materiale di fabbricazione

Le valvole di controllo del radiatore sono realizzate in metalli resistenti alla corrosione. I termostati sono realizzati in acciaio inossidabile, bronzo e ottone con un rivestimento galvanico in cromo e nichel.

Le valvole in acciaio inossidabile sono le più costose. Le valvole in ottone e bronzo sono le più comuni sul mercato.

Installazione di una valvola termostatica per un sistema monotubo

Un sistema di riscaldamento a tubo singolo può essere immaginato come una serie di elementi collegati tra loro. Il fluido refrigerante scorre da un radiatore all'altro attraverso un unico tubo. L'acqua calda entra nel radiatore attraverso l'apertura superiore ed esce attraverso l'uscita inferiore.

Si può presumere che la temperatura di riscaldamento dell'ultimo apparecchio di riscaldamento sarà molto inferiore a quella del primo radiatore nella catena di riscaldamento. Per evitare una significativa dispersione di calore in corrispondenza di ogni apparecchio di riscaldamento successivo, il tubo di mandata e il tubo di ritorno prima del radiatore sono collegati tramite un raccordo di bypass.

Quando la valvola termica blocca completamente il flusso del liquido di raffreddamento, l'acqua calda inizia a circolare attraverso il jumper senza perdere energia termica.

Installazione di una valvola termica in un sistema monotubo

Ciò avviene nel modo seguente:

1. L'acqua viene scaricata dal sistema.
2. Il tubo di alimentazione superiore viene tagliato con una torcia ossiacetilenica o una smerigliatrice angolare in modo da adattarsi alle dimensioni dell'unità termostatica integrata.
3. Sul tubo rimanente del radiatore si pratica una filettatura e si avvita il termostato, utilizzando nastro adesivo o fibre di lino come sigillante.
4. Dall'altro lato, un raccordo "americano" (un raccordo con accoppiamento e dado di unione) viene avvitato sulla filettatura tagliata, sigillando i collegamenti con un avvolgimento di lino.
5. Il dado di raccordo è avvitato sull'uscita della valvola termostatica.
6. Se non è presente un ponticello, il tubo viene tagliato tra i due con una torcia ossiacetilenica, utilizzando a tale scopo una sezione di tubo di piccolo diametro.
7. Apri il rubinetto sulla colonna montante e verifica il serraggio dei collegamenti del radiatore.

Installazione di una valvola termostatica in un sistema a due tubi

Nei sistemi a due tubi, ogni radiatore è collegato indipendentemente alla colonna montante. Gli apparecchi di riscaldamento sono collegati ai tubi di mandata e di ritorno.

Le valvole termostatiche si installano nello stesso modo degli impianti di riscaldamento monotubo, con l'unica differenza dell'assenza di ponticelli. L'installazione di un bypass è inutile e impossibile.

Regolazione

Esiste un metodo piuttosto semplice per regolare e impostare una valvola termostatica per radiatori utilizzando un termometro ambiente. Prima di regolare il dispositivo, è necessario sapere esattamente quale dovrebbe essere la temperatura ambiente confortevole. Supponiamo che sia di 22 gradi. Segui questi passaggi:

• Con la valvola aperta, registrare le letture del termometro ambiente;
• Il termostato è completamente chiuso e si prevede che la temperatura sul termometro raggiunga i 22 gradi;
• la manopola del tappo viene rimossa dalla valvola e rimessa in modo che il segno corrisponda alla posizione di completa apertura del termostato;
• Aprendo gradualmente il foro di passaggio nella valvola, il liquido di raffreddamento viene immesso nel radiatore e l'alloggiamento del termostato si riscalda.

In questo modo si conclude la configurazione del termostato.

Raccomandazioni operative

Gli esperti consigliano:

• la direzione del movimento dell'acqua deve corrispondere alla freccia presente sul corpo del dispositivo;
• Se si riscontrano perdite nei raccordi, l'unità radiatore viene smontata e rimontata con una nuova guarnizione;
• Dopo un certo periodo di tempo, verificare la correttezza delle impostazioni della valvola termostatica;
• È necessario assicurarsi che la testa del termostato non sia ostruita dai mobili;
• Il termostato non deve essere esposto alla luce solare diretta;
• Quando si arieggia la stanza, la valvola è chiusa;
• Prima dell'inizio della stagione di riscaldamento, i termostati devono essere in posizione aperta per evitare che la coppa dello stelo si attacchi alla sede della valvola;
• La testina termica deve essere mantenuta pulita e asciutta.

Errori comuni

La testina termostatica deve essere a diretto contatto con l'aria ambiente e reagire con precisione alle variazioni di temperatura. I seguenti errori sono frequenti durante l'installazione di un termostato.

1. La testa della valvola di controllo è installata verticalmente. Ciò farà sì che il delicato soffietto venga azionato da aria calda proveniente dal tubo di alimentazione, la cui temperatura non corrisponderà a quella effettiva presente nell'ambiente.
2. Il dispositivo è montato sul lato opposto al flusso. Una freccia sul corpo di ciascun termostato indica la direzione del flusso del liquido di raffreddamento.
3. Non ostruire la valvola termostatica con mobili o altri oggetti. Il dispositivo deve avere libero accesso all'aria.
4. Il dispositivo non deve essere installato sotto un davanzale largo o in una nicchia.

Errori nell'installazione della valvola termostatica comportano l'esposizione del dispositivo a temperature ambiente più elevate nella stanza. Ciò causa un funzionamento errato del sensore di temperatura, che a sua volta crea disagio nella stanza.

Caratteristiche della selezione

Nella scelta di un modello di valvola termostatica per un radiatore, si tengono in considerazione le seguenti caratteristiche.

Materiale

I termostati con involucro in acciaio inossidabile sono considerati i dispositivi migliori. Tuttavia, sono anche i più costosi.

Quando si scelgono prodotti più economici in ottone e bronzo zincato, è consigliabile rivolgersi a produttori affidabili.

Metodo di esecuzione

A seconda di come è collegato il radiatore, si seleziona un dispositivo rettilineo, assiale o angolato. Questo aspetto è stato trattato in dettaglio in precedenza. Per collegamenti complessi, si utilizzano valvole a 3 vie.

Quando si acquista un dispositivo, è necessario assicurarsi che la valvola termica sia progettata per il collegamento a un impianto di riscaldamento a uno o due tubi.

Tipo di sensore

I sensori a gas sono i più diffusi, seguiti dai dispositivi a base di liquidi.

L'elenco si conclude con i sensori di temperatura per paraffina.

Conclusione

L'installazione di valvole termostatiche si tradurrà senza dubbio in un notevole risparmio energetico per il riscaldamento della vostra casa. Oltre a ridurre le spese, la vostra abitazione rimarrà sempre confortevole.

Più ampia è la superficie della casa o dell'appartamento, più conveniente risulta utilizzare un sistema termostatico per il riscaldamento a radiatori.