Collettori Idraulici per Riscaldamento: Funzionamento e Installazione
L'impianto di riscaldamento (e raffrescamento) è definito dal DLgs 192/2005 (come modificato dal D.Lgs. 48/2020) come un impianto tecnologico fisso destinato ai servizi di climatizzazione invernale o estiva degli ambienti, con o senza produzione di acqua calda sanitaria, comprendente sistemi di produzione, distribuzione, accumulo e utilizzazione del calore, nonché gli organi di regolazione e controllo.
L’impianto termico si compone di 4 sistemi principali:
- sistema di generazione
- sistema di distribuzione
- sistema di emissione
- sistema di regolazione
Il sistema di alimentazione del vettore termico di un edificio è costituito da un fluido termovettore, che può essere acqua o aria; si parlerà quindi di impianto idraulico o impianto aeraulico.
In questo articolo esaminiamo varie configurazioni di distribuzione dell’acqua, dal generatore ai corpi scaldanti, in regime di circolazione forzata, ossia il fluido viene movimentato all’interno delle tubazioni da una pompa azionata elettricamente (pompa di circolazione).
Configurazioni di Distribuzione dell'Acqua
A seconda della configurazione delle tubazioni, esistono diverse soluzioni:
- distribuzione mediante circuito monotubo;
- distribuzione mediante circuito bitubo a ritorno diretto (può essere con o senza collettori complanari);
- distribuzione dell’acqua ai corpi scaldanti mediante circuito bitubo a ritorno inverso.
Circuito Monotubo
Lo schema di distribuzione dell’acqua con circuito monotubo prevede un’unica tubazione che attraversa i corpi scaldanti presenti e ritorna infine al generatore.
I corpi scaldanti sono disposti e alimentati in serie: l’acqua di uscita dal primo corpo scaldante diventa di mandata per il secondo, l’acqua di ritorno dal secondo corpo scaldante diventa di mandata per il terzo e così via.
In tal modo, la temperatura dell’acqua che va ad alimentare i vari corpi scaldanti diminuisce progressivamente, poiché l’acqua calda cede calore al locale e si raffredda.
Inoltre, funzionando il circuito in serie, un eventuale guasto in qualsiasi punto della rete rende inutilizzabile tutto il sistema. Per ovvie ragioni, questa configurazione non è più utilizzata.
Circuito Bitubo a Ritorno Diretto
Lo schema di distribuzione dell’acqua con circuito bitubo a ritorno diretto prevede terminali disposti in parallelo e due tubazioni, una per la mandata ed una per il ritorno. La tubazione di mandata presenta tante diramazioni quante sono le montanti verso i corpi scaldanti e l’acqua di ritorno dal singolo corpo scaldante confluisce direttamente nella tubazione principale di ritorno al generatore.
Questa soluzione è impiegata particolarmente per impianti centralizzati, in cui il generatore è posto al piano terra o seminterrato, così come l’annessa rete principale di tubazioni di mandata e di ritorno. Da questa si diramano le montanti verticali che attraversano verticalmente l’edificio ed alimentano i corpi scaldanti dei vari piani (appartamenti).
In questa configurazione, l’impianto risulta poco sezionabile: non è semplice disattivare il riscaldamento per il singolo appartamento, perché in tal caso la fornitura viene interrotta a tutti gli appartamenti serviti dalla stessa montante.
Circuito Bitubo a Ritorno Diretto con Collettori Complari
Lo schema di distribuzione dell’acqua con circuito bitubo a ritorno diretto con collettori complanari prevede terminali disposti in parallelo come nel caso precedente, con la peculiarità di centraline di distribuzione delle tubazioni che prendono il nome di collettori complanari.
Da ogni collettore poi si diramano tante tubazioni di mandata e di ritorno quanti sono i singoli corpi scaldanti da servire. Qualora si preveda di installare più collettori complanari, è buona norma disporli in posizione pressoché baricentrica rispetto ai terminali da servire, così da eguagliare le distanze dei vari circuiti, dal generatore al singolo corpo scaldante, e di conseguenza le perdite di carico.
Questa tipologia di circuito, usata comunemente, può essere adottata sia per impianti autonomi che centralizzati.
Per impianti centralizzati, invece, è previsto un collettore al servizio di ciascun appartamento; in tal caso, il sistema risulta più sezionabile rispetto alla situazione senza collettori complanari ed è possibile interrompere il riscaldamento alla singola unità abitativa chiudendo le valvole di intercettazione del rispettivo collettore.
Le tubazioni vanno solitamente posizionate sotto pavimento e devono pertanto essere coibentate al fine di mantenere stabile la temperatura del fluido all’interno.
Circuito Bitubo a Ritorno Inverso
Il circuito bitubo a ritorno inverso è molto simile a quello a ritorno diretto senza collettori complanari, con la differenza che in questa configurazione sono presenti due tubazioni di ritorno. Le tubazioni di ritorno dei singoli corpi scaldanti non si innestano direttamente in quella principale, bensì in una tubazione di ritorno secondaria che infine confluisce all’interno della principale.
Il vantaggio della soluzione consiste nel fatto che tutti i circuiti sono pressappoco bilanciati, le perdite di carico dei vari tratti che vanno dal generatore al singolo corpo scaldante si eguagliano.
Nonostante il circuito non presenti particolari problemi di bilanciamento idrico, questa soluzione è usata raramente, soltanto per grandi impianti, in quanto costosa ed ingombrante.
Bilanciamento Idrico dei Circuiti
Un circuito idrico risulta bilanciato quando a tutti i corpi scaldanti giunge la stessa portata di acqua, quindi le perdite di carico del tratto “più favorito” eguagliano quelle del tratto “più sfavorito”.
Le perdite di carico dipendono da molteplici fattori, quali:
- la lunghezza del tratto di tubazione;
- il materiale, quindi la rugosità;
- la scabrezza;
- la presenza di raccordi, gomiti, pezzi speciali, ecc.
In generale, eguagliando le lunghezze dei rami di tubazione che vanno dal generatore ai singoli corpi scaldanti, il circuito risulta più o meno bilanciato.
| Tipo di Circuito | Bilanciamento Idrico |
|---|---|
| Monotubo | Bilanciato (stessa portata a tutti i corpi scaldanti) |
| Bitubo a Ritorno Diretto | Problemi di bilanciamento (perdite di carico variabili) |
| Bitubo con Collettori Complari | Potenzialmente bilanciato (se i collettori sono in posizione baricentrica) |
| Bitubo a Ritorno Inverso | Piuttosto bilanciato (stessa distanza dal generatore) |
Collettori per Riscaldamento a Pavimento
I collettori per il riscaldamento sono componenti di base per la distribuzione dei fluidi termici all’interno di abitazioni, in quanto possono alimentare sia i termosifoni che gli impianti di riscaldamento a pavimento.
La barra del collettore in un sistema di riscaldamento a pavimento serve per controllare e distribuire il fluido termovettore (solitamente acqua) ai vari circuiti o sezioni del sistema.
Grazie ai collettori del riscaldamento a pavimento, siamo in grado di indirizzare il calore verso ciascuno di essi, ma anche di regolare la quantità di calore da inviare a ogni circuito tramite rubinetti e regolatori.
Componenti Essenziali
È fondamentale che il collettore per riscaldamento a pavimento sia dotato di valvole che permettano di chiudere o regolare il flusso di ciascun circuito, il che ci consente di regolare con precisione la quantità di energia termica destinata a ogni sezione.
Una soluzione interessante sono i flussimetri nei collettori, uno per ogni circuito. Questi indicano il livello di flusso del fluido attraverso ciascun circuito, permettendo di regolare il flusso in base alle esigenze.
Come Scegliere un Collettore per Riscaldamento a Pavimento?
I collettori per riscaldamento a pavimento sono generalmente disponibili in tre materiali: acciaio, ottone o materiali plastici.
La scelta del collettore dipende quindi dal numero di circuiti che vogliamo gestire e dalle dimensioni dell'edificio che desideriamo riscaldare.
La dimensione degli attacchi PEX deve essere discussa con l'idraulico prima dell'acquisto.
Considerazioni sul Prezzo e la Qualità
Come per la maggior parte delle attrezzature idrauliche e di riscaldamento, il prezzo basso è un fattore attraente, ma non dovrebbe essere decisivo. È consigliabile evitare la fascia di prezzo più bassa.
Bisogna tenerlo a mente, poiché un’eventuale rottura del collettore in pieno inverno sarebbe molto spiacevole e non porterebbe a risparmi aggiuntivi.
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