I sistemi di riscaldamento a pavimento idronico, sempre più diffusi, non funzionano in modo efficace senza un apposito dispositivo di controllo: una valvola termostatica. Questa permette di regolare la temperatura del fluido termovettore e di adattare il funzionamento del pavimento.
In questo articolo esamineremo nel dettaglio la funzione dei rubinetti termostatici.
Spiegheremo i diversi tipi di valvole miscelatrici, la loro progettazione e i principi di funzionamento, e come scegliere il modello più adatto.
- Scopo della valvola termostatica e suo campo di applicazione
- Tipi e loro struttura
- Bidirezionale
- Valvola a tre vie
- Con il metodo di miscelazione
- Come scegliere
- Schema di installazione
- Sistema di riscaldamento a pavimento con valvola a tre vie
- Metodi alternativi per il collegamento del riscaldamento a pavimento
Scopo della valvola termostatica e suo campo di applicazione
La valvola miscelatrice termostatica viene utilizzata nel riscaldamento a pavimento con circolazione d'acqua all'interno.
La temperatura del fluido termovettore per i radiatori tradizionali è molto più elevata di quella richiesta per i sistemi di riscaldamento a pavimento. Il surriscaldamento del massetto in calcestruzzo peggiorerà il microclima e causerà danni alla pavimentazione. Una valvola miscelatrice termostatica per il riscaldamento a pavimento può contribuire a risolvere questo problema. Utilizzandola, è possibile creare un circuito indipendente con la temperatura desiderata. o alimentare il riscaldamento a pavimento tramite l'impianto di riscaldamento centralizzato.
Una valvola termostatica può risolvere i seguenti problemi:
- Cambiare la direzione del flusso d'acqua e mescolare l'acqua calda con quella fredda nelle proporzioni richieste;
- Ottenere un liquido con temperatura costante in uscita.
Non è necessario un miscelatore se:
- La temperatura del liquido di raffreddamento è la stessa in tutti i circuiti;
- La fonte di calore è in grado di fornire il grado di riscaldamento richiesto al fluido refrigerante in uscita.
Tipi e loro struttura
In una valvola di distribuzione termostatica installata su un impianto di riscaldamento a pavimento, l'acqua raffreddata viene miscelata con l'acqua riscaldata proveniente dal tubo di ritorno. Questo processo è continuo finché il riscaldamento è acceso.
Le valvole miscelatrici per il riscaldamento a pavimento sono disponibili nelle seguenti versioni: bidirezionale e tridirezionaleDifferiscono anche per il metodo di miscelazione e la direzione del flusso.
Bidirezionale
Una valvola termostatica a due vie è una versione migliorata del tipo manuale. Può essere idraulica, pneumatica o elettrica.
Il design è semplice, ma in grado di regolare automaticamente ed efficacemente la temperatura del liquido di raffreddamento. Il dispositivo viene installato nell'impianto di riscaldamento al posto di una valvola manuale.
Principali vantaggi:
- Riduzione automatica del livello di temperatura del liquido;
- Design semplice e prezzo contenuto;
- Installazione semplice.
Screpolatura — può essere installata su tubi di piccolo diametro. Se questa valvola viene utilizzata per il riscaldamento di una stanza grande, il termostato funzionerà in modo intermittente. Una valvola a due vie viene utilizzata più spesso quando il riscaldamento a pavimento è impiegato come sistema di riscaldamento supplementare.
La valvola è costituita da un corpo in ottone o bronzo con una o due sedi. Una valvola a doppia sede può interrompere completamente il flusso d'acqua.
Il dispositivo è dotato di una testina termostatica con scala graduata. La posizione della testina può essere regolata manualmente o automaticamente. I modelli manuali sono semplici ed economici. I dispositivi più moderni funzionano automaticamente.
La valvola a due vie funziona nel seguente modo: il refrigerante proveniente dalla linea di ritorno viene reimmesso nelle tubazioni a pavimento, ma prima di ciò si attiva un dispositivo che apre il flusso di acqua riscaldata. I due flussi si mescolano all'interno dell'alloggiamento fino a raggiungere la temperatura desiderata, dopodiché un sensore di temperatura si attiva e la valvola chiude automaticamente l'apertura contenente il refrigerante caldo.
La valvola è composta da un pistone e da una sede. Il pistone può avere forma di piastra, di ago o di asta. È posizionato perpendicolarmente al flusso del fluido.
Valvola a tre vie
Il principio di funzionamento di una valvola termostatica a tre vie per il riscaldamento a pavimento si basa sulla miscelazione dell'acqua raffreddata proveniente dalla linea di ritorno con l'acqua calda proveniente dalla caldaia.
La valvola è progettata per impianti di riscaldamento installati in ambienti di grandi dimensioni. Offre gli stessi vantaggi delle valvole a due vie. Particolarmente degna di nota è la facilità di regolazione della temperatura dell'acqua per il riscaldamento a pavimento.
Tuttavia, questa valvola termostatica presenta anche uno svantaggio: quando il termostato si attiva, la valvola si apre completamente, consentendo al liquido refrigerante caldo di entrare nei circuiti. Ciò può causare il surriscaldamento dell'impianto di riscaldamento e persino la rottura delle tubature. Inoltre, la sua capacità di flusso è inferiore a quella di una valvola a due vie.
Le valvole miscelatrici termostatiche a tre vie sono disponibili in ottone e bronzo. Sono dotate di una testa termica o di un termostato e possono essere azionate da un attuatore elettrico o da un servomotore. Sono progettate come una valvola con due ingressi e un'uscita. All'interno del corpo si trova una camera di miscelazione contenente un termostato e un pannello di controllo digitale. La valvola termostatica viene collegata a monte del collettore.
Principio di funzionamento di una valvola termostatica a tre vie:
- L'acqua riscaldata scorre attraverso i tubi di destra e di prua, se il suo grado di riscaldamento soddisfa i parametri richiesti;
- se la temperatura del liquido aumenta o diminuisce, il termostato entra in funzione, mette in movimento l'asta, a seguito della quale l'acqua raffreddata si mescola con l'acqua calda;
- Una volta raggiunta la temperatura impostata, l'apertura frontale si apre completamente.
È importante notare che, una volta acceso il dispositivo, la tensione del flusso d'acqua rimane costante. Ciò si traduce in una variazione uniforme della temperatura del liquido immesso nella rete idrica principale.
Con il metodo di miscelazione
I miscelatori per il riscaldamento a pavimento, a seconda del metodo di miscelazione, sono:
- Grazie alla funzione termostatica, è possibile raggiungere e mantenere la temperatura desiderata del liquido refrigerante, poiché il dispositivo regola entrambi i flussi (caldo e freddo). Il termostato integrato nel rubinetto reagisce alla temperatura del liquido, aprendo o chiudendo l'apertura attraverso cui viene erogato il refrigerante riscaldato o raffreddato. Inoltre, il meccanismo è progettato in modo tale che, in caso di mancanza di acqua fredda, si attivi l'interruzione automatica dell'erogazione di acqua calda.
- Le valvole termostatiche sono dotate di una testa termostatica sensibile con un sensore di temperatura remoto posizionato su ciascuna linea. La funzione della valvola è quella di rilevare la temperatura dell'acqua e inviare un comando all'attuatore.
Come scegliere
Il riscaldamento a pavimento idronico è un moderno sistema di riscaldamento la cui efficienza è garantita da diversi dispositivi, tra cui una valvola termostatica.
Nella scelta di un miscelatore, è importante considerare la sua portata. Deve essere in grado di gestire l'acqua fornita dall'impianto di riscaldamento. Queste informazioni sono specificate nella documentazione tecnica della caldaia.
Per le tubazioni a pavimento, si utilizzano più frequentemente tubi da 26 mm. Il diametro degli attacchi della valvola termostatica deve corrispondere a queste dimensioni. In caso contrario, sarà necessario installare un adattatore, soluzione sconsigliata poiché i giunti saranno sottoposti a pressione costante e dovranno essere controllati per verificare l'assenza di perdite.
Inoltre, l'apparecchiatura deve essere selezionata in base alla temperatura del refrigerante nella tubazione principale del pavimento, compresa tra 55 e 35 gradi.
Sia che si scelga un sistema manuale o automatico, i sistemi automatici semplificano la gestione del riscaldamento a pavimento, creano un clima interno confortevole e consentono di risparmiare risorse, ma sono più costosi. Un dispositivo programmabile, invece, permette di regolare la temperatura in base all'ora del giorno e al giorno della settimana.
Quando si installa un sistema di riscaldamento a pavimento ad acqua in una stanza piccola, non è necessario acquistare attrezzature costose; una semplice valvola a due vie sarà sufficiente.
Quando si acquista un dispositivo in un negozio, è importante verificare la presenza del certificato, della garanzia e delle istruzioni del produttore per l'installazione e l'utilizzo.
Schema di installazione
Oggi, il riscaldamento a pavimento idronico è un sistema comune per il riscaldamento domestico e per la sua installazione si utilizzano diverse soluzioni.
Sistema di riscaldamento a pavimento con valvola a tre vie
L'installazione di un sistema di riscaldamento a pavimento con valvola termostatica a tre vie è adatta per impianti di riscaldamento misti. Radiatore (temperatura dell'acqua 80°C) e riscaldamento a pavimento (il liquido non deve superare i 50°C).
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Sorge spontanea la domanda: come raffreddare l'acqua da 80 a 50 gradi Celsius? A questo serve una valvola termostatica a tre vie. Si installa sul tubo di alimentazione e a valle è collegata una pompa di circolazione.
Il processo lavorativo è il seguente:
- Il liquido di raffreddamento di scarto raffreddato viene fornito dal tubo di ritorno;
- nella camera di miscelazione viene miscelato con il liquido caldo fino a raggiungere un livello specificato;
- poi l'acqua scorre nei rami del pavimento.
Lo svantaggio di questo metodo è l'impossibilità di controllare la quantità di acque reflue aggiunte, il che comporta l'immissione di un liquido refrigerante surriscaldato o non sufficientemente riscaldato nella linea principale. Il vantaggio è la facilità di installazione e il basso costo delle apparecchiature.
Esistono due schemi di installazione per un sistema di riscaldamento a pavimento ad acqua con valvola termostatica a tre vie, che si differenziano per la direzione del flusso:
- A forma di T (simmetrica): il fluido refrigerante caldo e quello freddo vengono forniti dai lati, l'acqua si miscela al centro del corpo valvola ed esce dal centro.
- A forma di L o asimmetrica: il liquido riscaldato entra lateralmente e quello raffreddato dal basso. L'acqua mista esce lateralmente, in direzione opposta al liquido caldo.
Entrambe le valvole sono compatte e ampiamente utilizzate negli impianti idronici a riscaldamento a pavimento.
Metodi alternativi per il collegamento del riscaldamento a pavimento
Esistono altre opzioni per il collegamento dei pavimenti ad acqua calda:
- Quando si installa un sistema di riscaldamento a pavimento in una stanza di dimensioni non superiori a 10 metri quadrati, il controllo della temperatura può essere ottenuto tramite una semplice valvola. Per aumentare il calore, basta svitare la valvola; per diminuirlo, bisogna stringerla. Lo svantaggio di questo metodo è la regolazione manuale. Se si installa una valvola a due vie su un lato, la regolazione sarà automatica, proprio come con una valvola a tre vie.
- È possibile collegare un sistema di riscaldamento a pavimento idronico direttamente alla caldaia. Tuttavia, sono necessari un generatore di calore, valvole di sicurezza e una pompa. L'acqua proveniente dal serbatoio viene convogliata al collettore, quindi distribuita nelle tubazioni a pavimento e, dopo aver bypassato la linea principale, ritorna alla caldaia. Questa deve essere regolata alla temperatura del fluido termovettore.
Se si installa un sistema di riscaldamento a pavimento, è preferibile utilizzare una caldaia a condensazione, in quanto può funzionare a piena potenza anche a bassa temperatura. Una caldaia convenzionale che opera a bassa temperatura causerebbe il guasto dello scambiatore di calore. Nel caso di una caldaia a combustibile solido, sarà necessario uno scambiatore di calore tampone per regolare la temperatura.
- Collegamento del riscaldamento a pavimento a un'unità di miscelazione con pompa: questo schema è progettato per un sistema di riscaldamento combinato con radiatori e riscaldamento a pavimento. Nell'unità di miscelazione, le acque reflue vengono miscelate con l'acqua calda proveniente dalla fonte di riscaldamento.
Tutte le unità di pompaggio-miscelazione sono dotate di una valvola di bilanciamento che dosa il liquido raffreddato. Ciò garantisce che l'acqua in uscita dall'apparecchiatura abbia la temperatura esatta richiesta dall'impianto di riscaldamento, aumentandone l'efficienza.
Esistono diversi modelli di gruppi pompa-miscelatori, dotati di: un bypass, che include una valvola di bypass, una valvola di bilanciamento o valvole a sfera, situate alle estremità della pompa.
- Il collegamento del riscaldamento a pavimento a un radiatore richiede un kit speciale con limitatori di temperatura per il refrigerante e l'aria, e uno sfiato. L'acqua viene convogliata direttamente dai radiatori ad alta temperatura nelle tubature a pavimento, dove si raffredda alla temperatura richiesta e viene immessa nella successiva fornitura. Tuttavia, questo sistema crea zone di surriscaldamento.
Quando si progetta l'installazione di un sistema di riscaldamento a pavimento in casa, è importante considerare in anticipo tutti gli elementi progettuali. Innanzitutto, è fondamentale valutare come verrà raggiunta la temperatura desiderata del fluido termovettore all'interno dell'impianto di riscaldamento. Un'unità di miscelazione con pompa è un dispositivo più avanzato, ma anche più costoso, e non tutti sono in grado di installarlo autonomamente.
Una valvola termostatica è un'ottima soluzione. È economica, facile da collegare e regola e controlla efficacemente la temperatura dell'acqua.
