Caldaia per riscaldamento a pavimento: parametri di selezione, calcolo della potenza, schemi di collegamento e istruzioni di installazione.

Come riscaldare una casa durante la stagione fredda è un quesito che ogni proprietario di casa si pone. Molti optano per il riscaldamento a pavimento idronico. Ma per un funzionamento efficace, è necessaria una fonte di acqua calda, ovvero una caldaia per il riscaldamento a pavimento, e questa deve essere efficiente.

Oggi esamineremo i diversi tipi di caldaie e discuteremo quali sono adatte ai sistemi di riscaldamento a pavimento. Imparerai a calcolare la capacità della caldaia e a installarne una autonomamente.

Tipologie di caldaie per il riscaldamento a pavimento

Sul mercato è disponibile un'ampia gamma di caldaie. Le caldaie si differenziano per il tipo di combustibile utilizzato: gas, diesel, elettricità e combustibile solido. Sono realizzate con diversi materiali, tra cui ghisa e acciaio.

Differiscono anche per il metodo di installazione:

1. Le unità a pavimento possono avere una potenza fino a 120 kW. Richiedono spazio aggiuntivo per l'installazione, quindi vengono collocate in un locale separato.
2. Le unità a parete hanno una capacità fino a 35 kW, sono più facili da installare e meno costose. Hanno già un Pompa che garantisce la circolazione del liquidoPer avviare l'unità, è necessario collegarla alla tubazione di riscaldamento.

Inoltre, le caldaie per il riscaldamento hanno un numero diverso di circuiti e possono essere: a circuito singolo o a doppio circuito.

Monocircuito — sono progettati esclusivamente per riscaldare il fluido refrigerante per il riscaldamento domestico. Per ampliare il loro campo di applicazione, sono necessari componenti aggiuntivi (caldaia, scambiatore di calore, ecc.).

Doppio circuito — unità multifunzione che riscaldano simultaneamente l'acqua sia per l'impianto di riscaldamento che per la produzione di acqua calda sanitaria. Quest'ultima funzione è svolta da una caldaia ad accumulo integrata e da uno scambiatore di calore a flusso continuo.

Gas

Le caldaie a gas hanno il corpo in ghisa o acciaio. Le caldaie in ghisa pesano il doppio rispetto a quelle in acciaio della stessa potenza. Sono ingombranti e costose. Le caldaie in acciaio sono leggere e compatte, e facili da riparare.

Le moderne stufe a gas da pavimento funzionano a gas naturale e GPL. Tuttavia, i modelli compatti a parete sono più pratici da installare, non occupano spazio e la loro potenza (7-30 kW) è sufficiente per riscaldare una piccola abitazione privata.

Le caldaie a gas standard possono funzionare a piena efficienza solo quando l'acqua viene riscaldata alla sua temperatura massima, ovvero tra i 70 e i 90 gradi, il che è inaccettabile per il riscaldamento a pavimento.

Il funzionamento di apparecchiature a gas a basse temperature può causare condensa, che può comprometterne la durata. Queste caldaie possono essere convertite per il riscaldamento a pavimento con alcune modifiche.

Le caldaie a gas più adatte sono le caldaie a condensazione progettate per il riscaldamento a pavimento. Hanno un'alimentazione supplementare proveniente dalla condensa prodotta. Anche quando funzionano a basse temperature, la loro efficienza si avvicina al 100%.

Gli impianti a gas sono disponibili in versioni a circuito singolo e a doppio circuito. Il riscaldamento a pavimento è collegato a una caldaia a doppio circuito tramite un collettore idraulico.

Combustibile solido

Le caldaie a combustibile solido funzionano in modo simile alle stufe a legna o a carbone. Tuttavia, la caldaia brucia legna in assenza di aria, producendo gas di legna che riscalda il fluido termovettore. Questi generatori presentano problemi se collegati a sistemi di riscaldamento a pavimento; richiedono infatti costante attenzione e manutenzione.

Fanno eccezione le caldaie a pellet con comandi automatici, che hanno una lunga durata di combustione. Tuttavia, richiedono anche maggiore attenzione rispetto alle caldaie a gas o elettriche.

Per mantenere la temperatura del refrigerante al livello richiesto, il sistema di automazione deve periodicamente arrestare la caldaia, con conseguente perdita di efficienza. L'installazione di un serbatoio di accumulo contribuirà a prevenire questo problema.

In questo modo, l'unità potrà sfruttare appieno il suo potenziale, trasferendo l'acqua riscaldata al serbatoio di accumulo, da cui il sistema di riscaldamento a pavimento la preleverà nella quantità necessaria. Ciò comporterà un risparmio, poiché l'intervallo tra le alimentazioni di combustibile alla caldaia sarà più lungo.

Elettrico

Le caldaie elettriche sono i sistemi di riscaldamento dell'acqua più efficienti per gli impianti di riscaldamento a pavimento. Sono disponibili con diverse tipologie di elementi riscaldanti, tra cui elementi ionici e a induzione. Convertono l'energia elettrica in calore. Sono completamente automatizzate, facili da installare e regolare e possono essere configurate da remoto. Queste unità mantengono la temperatura dell'acqua a un livello preimpostato senza perdita di efficienza.

Gli elementi riscaldanti a parete sono comunemente utilizzati grazie al loro design semplice e alla facilità di installazione. Sono dotati di vaso di espansione e pompa.

Se la superficie della stanza non è ampia, i circuiti TP possono essere collegati direttamente al generatore di calore.

Quando si installa un pavimento ad acqua calda da una caldaia di riscaldamento in una grande casa privata, sarà necessaria l'installazione unità di miscelazione e distribuzione.

Tra gli svantaggi si annovera l'elevato costo dell'energia. Per ridurre i costi di riscaldamento, si consiglia di utilizzare un sistema con serbatoio di accumulo dell'acqua esterno e contatore a doppia tariffa.

Diesel

Le caldaie a gasolio, alimentate a gasolio, funzionano secondo un principio simile a quello delle caldaie a gas. Il loro processo di combustione è completamente automatizzato. Offrono elevate prestazioni con bassi consumi di carburante, sono facili da installare e di semplice manutenzione. Sono inoltre ecocompatibili ed economiche.

Lo svantaggio di tali modelli — l'odore del gasolio, quindi vengono installati in un locale separato (sala caldaie). Inoltre, sono necessari un serbatoio del carburante e una pompa per il suo rifornimento.

Scegliere un forno

Non esistono scaldabagni specificamente progettati per il riscaldamento a pavimento. Alcuni produttori realizzano unità con funzione "pavimento caldo", ma questa limita solo il livello di riscaldamento dell'acqua. Inoltre, è importante considerare il tipo di refrigerante approvato per un determinato modello. Alcune unità non possono essere utilizzate con antigelo, come indicato nelle istruzioni.

In linea di principio, qualsiasi modello di scaldabagno può essere utilizzato con il riscaldamento a pavimento; l'importante è installare e collegare correttamente l'impianto.

Quali sono le caratteristiche da considerare nella scelta di uno scaldabagno e a cosa bisogna prestare attenzione?

1. È compatibile con il riscaldamento a pavimento? È in grado di mantenere la temperatura del refrigerante richiesta? In caso contrario, sarà necessario selezionare apparecchiature aggiuntive.
2. L'efficienza con cui funzionerà nel sistema influisce sul consumo di risorse (carburante).
3. È facile da manutenere e utilizzare? Quanto tempo ci vuole per impostare il livello di riscaldamento desiderato?
4. Ci sono difficoltà con l'installazione? Sarai in grado di installarlo da solo?

Inoltre, i generatori di calore devono essere selezionati in base all'area e alle condizioni operative, prestando attenzione a:

1. La potenza nominale viene determinata in base alle dimensioni del locale da riscaldare e al suo livello di isolamento. La documentazione specifica l'area che l'apparecchio è progettato per coprire, presupponendo un isolamento adeguato. Se non conosci la dispersione termica della tua casa, quindi la potenza deve essere prelevata con una riserva del 25%. Un superamento eccessivo della prestazione richiesta può causare surriscaldamento e guasti alle apparecchiature.
2. Controllo della potenza: le caldaie a gas spesso dispongono di questa funzione. La regolazione può essere manuale o automatica. I modelli automatici sono più economici: basta impostare pochi parametri e il sistema automatico mantiene la temperatura al livello impostato e spegne il riscaldamento.
3. Dipendenza energetica: l'utilizzo di una pompa elettrica per forzare il movimento del liquido aumenta le prestazioni della caldaia, ma la rende meno autonoma e dipendente dalle risorse energetiche.
4. Tipologia di riscaldamento: Se l'apparecchiatura serve non solo per il riscaldamento degli ambienti ma anche per la produzione di acqua calda sanitaria, è necessaria una caldaia istantanea a doppio circuito. Se invece è necessario riscaldare un grande volume d'acqua, è preferibile un modello ad accumulo.

Ognuno determina autonomamente il costo di un sistema di riscaldamento, in base alla fonte di energia più economica. Per alcuni è il gas, per altri la legna. Se l'abitazione è dotata di un contatore multitariffa, l'elettricità risulterà più conveniente.

Per i sistemi di riscaldamento a pavimento idronico, la caldaia elettrica è la soluzione più adatta, in quanto permette di mantenere la temperatura desiderata con un basso consumo energetico. 1 kW di elettricità viene convertito in 1 kW di calore. Se la superficie da riscaldare è ridotta, è possibile collegarla direttamente.

Per collegare un cottage di dimensioni impressionanti, sarà necessaria un'unità di miscelazioneQuando si installa un impianto a gas, è indispensabile un'unità di distribuzione, poiché il collegamento diretto è sconsigliato. L'alimentazione di un sistema di riscaldamento a pavimento tramite una caldaia a combustibile solido comporta un aumento dei costi a causa dell'acquisto di componenti aggiuntivi.

Inoltre, l'installazione di caldaie a gas o a combustibile solido richiede la predisposizione di un locale caldaia.

Come calcolare la potenza

La caldaia ideale per il riscaldamento a pavimento deve essere economica, quindi la scelta si basa sulle sue prestazioni. Per selezionare il modello giusto, è necessario calcolarne la potenza.

Il consumo energetico medio di un'unità abitativa in una casa di campagna è di 1 kW ogni 10 m², ovvero un consumo specifico di 100 W per m². Tuttavia, si tratta di una stima piuttosto approssimativa, adatta a un edificio in mattoni con dispersioni termiche minime.

Quando si installa un impianto a gas, è necessario preparare e coordinare il progetto con gli enti governativi e ottenere l'autorizzazione dall'autorità competente in materia di gas. Il progetto include una sezione che specifica il calcolo della potenza dell'apparecchio.

Se si prevede di installare una caldaia elettrica o a pirolisi, utilizzare la formula di calcolo per il carico termico dell'abitazione. Questa formula è adatta alle regioni temperate; se l'appartamento si trova in regioni settentrionali, si utilizza un fattore di correzione di 1,2 o 1,3. Anche in caso di scarso isolamento o di fornitura di acqua calda sanitaria inadeguata, si applica un fattore di 1,2.

Мк = 0.1*По*к1*к2*к3, dove:

Calcoliamo la potenza erogata dal generatore per una casa di 250 m2 nella regione settentrionale, con scarso isolamento e fornitura di acqua calda, utilizzando l'esempio seguente:

Мк = 0,1*250*1,2*1,2*1,3= 46,8 kW

Se i locali si trovano in zona centrale, il calcolo dell'indicatore avviene nel seguente modo:

Мк = 0,1*250*1,2*1,2= 36,8 kW

Se la stanza è ben isolata e non è necessaria l'acqua calda, allora:

Mk = 0,1*250 = 25 kW

Si sconsiglia di creare una grande riserva di potenza, poiché ciò non solo aumenterebbe il costo dell'energia termica, ma porterebbe anche al surriscaldamento della sottostazione di trasformazione e al suo guasto.

Schema elettrico per il collegamento di un sistema di riscaldamento a pavimento ad acqua a una caldaia.

Esistono diversi modi per collegare una caldaia al riscaldamento a pavimento. Ognuno ha i suoi vantaggi e svantaggi ed è progettato per condizioni specifiche. Analizziamo i metodi più comuni per collegare un sistema di riscaldamento a pavimento idronico a una caldaia.

Schema di una valvola a tre vie

Una soluzione comune per un sistema multicircuito con diversi dispositivi di riscaldamento è la valvola a tre vie. È adatta per sistemi di riscaldamento combinati: radiatori con una temperatura dell'acqua di 80 gradi Celsius e riscaldamento a pavimento con una temperatura di 45 gradi Celsius.

Una valvola a tre vie con pompa di circolazione può contribuire a garantire questa differenza di temperatura. Il livello di riscaldamento desiderato del refrigerante si ottiene miscelando l'acqua proveniente dalla caldaia con l'acqua di ritorno. La quantità di acqua fredda aggiunta è controllata aprendo o chiudendo la valvola.

Schema con unità di miscelazione

Questo metodo è progettato per sistemi combinati, ovvero un radiatore e una sottostazione di riscaldamento. In questo caso, al posto di una valvola termostatica viene installata un'unità pompa-miscelatore.

Il collegamento del collettore alla caldaia è uno schema efficiente dal punto di vista energetico in cui, tramite una valvola di bilanciamento, l'acqua calda e quella fredda vengono miscelate in proporzioni precise.

Schema elettrico con termostato elettronico

Il sistema di alimentazione TP funziona utilizzando unità di riscaldamento termoioniche di piccole dimensioni; queste possono alimentare un solo circuito di riscaldamento per un'area non superiore a 20 m2.

Un termostato è un piccolo dispositivo con un involucro di plastica che contiene:

Il principio di funzionamento è semplice: il liquido riscaldato viene immesso direttamente dalla caldaia nel circuito, senza l'aggiunta di acqua. Il controllo della temperatura avviene tramite un regolatore integrato.

Il dispositivo comanda una valvola elettromeccanica che controlla l'alimentazione del gas alla caldaia. L'acqua circola nel circuito senza l'ausilio di una pompa e viene raffreddata direttamente all'interno del circuito stesso.

Il circuito è semplice e questo cablaggio è economico, ma non consente una regolazione precisa. È adatto per:

Schema di collegamento diretto

Per alimentare il pavimento con questo sistema, si utilizza un separatore idraulico. Questo metodo si differenzia in quanto, quando si collega il riscaldamento a pavimento a una caldaia con pompa, il suo circuito deve includere un'unità di pompaggio che funziona in combinazione con un termostato. Queste unità regolano la portata del fluido in base alla temperatura dell'aria.

Il processo è il seguente: l'acqua riscaldata dalla caldaia passa nel collettore idraulico, dove viene distribuita lungo i contorni del pavimento. Dopo aver attraversato i circuiti, ritorna al riscaldatore attraverso il tubo di ritorno.

Questo metodo viene utilizzato principalmente solo nelle unità a condensazione, poiché non riduce la temperatura nel tubo di mandata. Se è installata una caldaia a gas convenzionale, il funzionamento in questa modalità porterà rapidamente al guasto dello scambiatore di calore.

Quando si installa una caldaia a combustibile solido, per garantire il corretto funzionamento del sistema, sarà necessario installare un serbatoio di accumulo che limiterà il livello di temperatura.

Collegamento del riscaldamento a pavimento a una caldaia

Le caldaie elettriche sono le più facili da installare e utilizzare. Pertanto, spiegheremo come collegare una caldaia elettrica a un collettore per il riscaldamento a pavimento.

Collegheremo una resistenza da 3 kW a un pavimento riscaldato di 30 m² tramite una valvola a tre vie. A tale scopo, acquisteremo una caldaia a ricircolo dotata di attacchi per il collegamento di un tubo flessibile per acqua calda e fredda. Il diametro standard dell'attacco è di 2,6 cm. Per evitare distrazioni, ci riforniremo in anticipo di tutti gli attrezzi necessari.

Prima di iniziare a predisporre la caldaia, è necessario posare uno strato di pavimento caldo.

Quindi installa unità di distribuzione a cui sono collegati i circuiti idrici a pavimento., un'estremità del tubo flessibile va collegata all'acqua fredda e l'altra all'acqua calda.

Ora potete procedere direttamente al collegamento delle tubature della caldaia, che è stata installata nella posizione prevista:

Dopo il collegamento, assicurarsi di controllare la presenza di perdite nel pavimento eseguendo una prova di funzionamento. Questa prova viene eseguita per 24 ore con il sistema in pressione di esercizio.

Solo a questo punto si può procedere al getto del massetto in calcestruzzo e alla posa dei materiali di finitura (piastrelle o listelli). L'impianto deve essere attivato solo dopo che la malta si è completamente asciugata.

Per garantire il corretto funzionamento di un sistema di riscaldamento a pavimento ad acqua, è possibile installare qualsiasi modello di riscaldatore. Dopotutto, tutti i parametri (potenza, prestazioni, ecc.) vengono calcolati in modo identico per tutti i tipi. È importante collegare l'apparecchiatura correttamente.