Elettrovalvole Idrauliche per Riscaldamento: Funzionamento e Tipologie

Le elettrovalvole sono dispositivi elettromeccanici utilizzati per controllare il flusso di liquidi o gas in una varietà di applicazioni. Le elettrovalvole funzionano aprendo o chiudendo un passaggio attraverso il quale il fluido può fluire, in risposta a un segnale elettrico. Possono essere utilizzate per regolare la pressione, la portata o la direzione del flusso del fluido in un sistema.

Valvole Termostatiche: Cosa Sono

Le valvole termostatiche sono dispositivi di termoregolazione che regolano l’afflusso dell’acqua al radiatore. Consentono di regolare la temperatura ambiente nel locale dove è installato il corpo scaldante sul quale è applicata, agendo appunto sulla portata d’acqua che lo attraversa. Si tratta di una soluzione che permette di migliorare l’efficienza dell’impianto di riscaldamento e, allo stesso tempo, di ridurre gli sprechi energetici. Accanto a questi due fattori, va sottolineato che le valvole termostatiche sono fondamentali anche per una più precisa contabilizzazione delle spese in base agli effettivi consumi registrati.

Esistono diverse tipologie di valvole termostatiche più o meno avanzate da un punto di vista tecnologico. Le più tradizionali sono quelle a regolazione manuale, che si installano sui termosifoni e si ruotano a mano, portandole sul valore desiderato. Oltre a queste, vi sono poi le valvole termostatiche intelligenti che possono essere programmate e che prevedono anche la connessione WiFi e il controllo da remoto, anche tramite bluetooth.

Come Funzionano le Valvole Termostatiche

Il funzionamento delle valvole termostatiche è piuttosto semplice. A mano a mano che il locale si riscalda, la valvola termostatica inizia a chiudersi, andando a parzializzare la quantità d’acqua in entrata nel radiatore. In questo modo nel radiatore entrerà solo la giusta quantità di acqua calda atta a mantenere costante la temperatura del locale. Entrando meno acqua, il ricircolo all’interno del radiatore sarà più lento e il rendimento sarà il massimo possibile.

Nei radiatori senza valvole termostatiche, non essendoci nessun controllo di portata, l’acqua passa in grande volume a velocità elevata e il radiatore non riesce a sfruttarne il calore, riportandolo nelle tubazioni di ritorno e in caldaia.

Per comprendere appieno il funzionamento di una valvola termostatica è necessario capire come quest’ultima sia fatta. I componenti principali sono: corpo valvola, otturatore termostatico e testa termostatica. Ognuna di queste tre parti svolge una particolare funzione e deve essere specificatamente progettata e costruita.

Il corpo valvola è il canale dove passa l’acqua, quindi la sua forma è una caratteristica assolutamente fondamentale. Essa infatti può contribuire a diminuire oppure ad accentuare eventuali turbolenze del flusso d’acqua, che sono la causa principale di spiacevoli rumori (per esempio brusii o fischi).

L’otturatore termostatico, sia nella versione normale sia in quella preregolabile, è il cuore del prodotto, poiché è il suo spostamento verso il basso o verso l’alto a determinare la quantità d’acqua che affluisce al corpo scaldante. Tali movimenti e la loro intensità variano in base agli input forniti dalla testa termostatica e sono chiaramente proporzionali al grado di espansione o contrazione del liquido termosensibile in essa contenuto.

All’aumentare della temperatura ambiente l’otturatore verrà spinto verso il basso andando progressivamente a limitare il flusso d’acqua in entrata al corpo scaldante. Viceversa, quando la temperatura ambiente scende, l’otturatore (richiamato da una molla) si apre per consentire il passaggio di una maggior quantità di fluido. Nel caso in cui la temperatura della stanza raggiunga il valore ideale impostato dall’utente, l’otturatore deve chiudersi completamente e bloccare quindi l’afflusso d’acqua.

La testa termostatica è la componente che comanda il funzionamento della valvola termostatica nel suo complesso, all’interno della quale è presente un sensore a liquido termosensibile. La velocità di intervento della testa è un punto importante per garantire una regolazione ottimale.

La preregolazione è un meccanismo che favorisce la distribuzione ottimale dell’acqua nell’impianto di riscaldamento perché agisce da limitatore dell’apertura della valvola. Consiste nel limitare l’apertura dell’otturatore della valvola. È necessario impostare la preregolazione in modo che, con la prevalenza disponibile, la valvola possa consentire la circolazione della portata desiderata quando è completamente aperta. I produttori forniscono curve portata/perdita di carico in base alla posizione di preregolazione, spesso identificata da un numero su una ghiera.

La corretta preregolazione dell’impianto garantisce una distribuzione equa della portata all’avvio, permettendo al generatore di fornire la massima potenza e facendo aumentare gradualmente la temperatura dell’impianto in tutti i punti. La precisione della preregolazione non è fondamentale, poiché serve principalmente ad affrontare le fasi di avvio dell’impianto. Una volta che l’impianto è stabile, il controllo passa automaticamente alle testine termostatiche.

Tipologie di Valvole Termostatiche

Esistono due tipologie di valvole termostatiche, da scegliere a seconda della struttura di ogni impianto: monotubo e a due vie. Invece, a seconda della direzione da cui proviene la tubazione (ad esempio dal muro o dal pavimento), le valvole possono essere ulteriormente classificate in:

valvole diritte: consentono il flusso lineare dell’acqua senza curve, ideali per tubature che emergono dal pavimento;
valvole ad H: adatte per radiatori con la valvola di mandata posizionata al centro o in basso, ideali per minimizzare lo spazio occupato dal radiatore;
valvole a squadra: utilizzate quando la tubazione deve collegarsi al radiatore con un angolo di circa 90 gradi, generalmente per tubi che escono dal muro;
valvole ad angolo: simili alle valvole a squadra, ma meno sporgenti dal radiatore.

Elettrovalvole Idrauliche

Ci sono diversi tipi di elettrovalvole utilizzate in una varietà di applicazioni.

Elettrovalvole a due vie: Queste elettrovalvole hanno due posizioni possibili, generalmente aperte o chiuse.
Elettrovalvole a quattro vie: Queste elettrovalvole sono simili alle elettrovalvole a tre vie ma hanno una quarta posizione che consente di interrompere completamente il flusso.
Elettrovalvole di controllo di pressione: Queste elettrovalvole regolano la pressione di un fluido in un sistema.
Elettrovalvole di blocco rapido: Queste elettrovalvole sono progettate per chiudere o aprire rapidamente il flusso di fluido in risposta a segnali elettrici.
Elettrovalvole proporzionali: Queste elettrovalvole regolano il flusso in modo proporzionale all’input elettrico.

L’elettrovalvola a due vie è quella vista per l’umidificazione. Ce ne sono di vari modelli e misure, ma il senso è sempre quello di aprire o chiudere un flusso in una tubazione. Paragonatela a tutti gli effetti ad un rubinetto.

Cito la particolarità delle elettrovalvole a due vie montate su molti fancoil perchè l’attuatore, per ridurre gli spazi, è spesso azionato elettricamente con una resistenza che scalda un liquido termo dilatatore contenuto nell’attuatore stesso. La dilatazione fa si che la valvola chiuda, la retrazione fa si che la valvola apra.

Valvole di Zona

La valvola di zona è un dispositivo che regola il flusso dell'acqua calda in un impianto di riscaldamento a zone. Ogni zona della casa può essere riscaldata indipendentemente, garantendo un maggiore comfort e un'efficienza energetica ottimale. La funzione della valvola di zona è particolarmente utile per ottenere un controllo preciso e una gestione efficiente del consumo energetico.

La valvola di zona elettrotermica utilizza un attuatore elettrico per aprire o chiudere il flusso d'acqua.

Valvole a 3 Vie

Le valvole a 3 vie sono valvole che presentano tre porte, di cui una, detta comune, rimane sempre aperta ed è generalmente indicata con le lettere “AB”. Le altre due porte “A” e “B”, anche dette indipendenti, possono essere parzialmente aperte o chiuse grazie al movimento dell’otturatore. Le valvole a tre vie possono assumere differenti configurazioni, a seconda delle direzioni dei flussi fra le tre porte.

Se la valvola presenta due ingressi e un’uscita è detta valvola miscelatrice. In questa configurazione, come suggerisce il nome stesso, la posizione dell’otturatore varia i flussi in ingresso dalle porte “A” e “B” che si uniscono in un unico flusso in uscita attraverso la porta comune “AB”. In questo modo è possibile regolare la percentuale di miscelazione dei flussi in ingresso, passando da un flusso totalmente proveniente dalla porta “A” ad uno totalmente derivato dalla porta “B”.

A questo punto penso sia chiaro che l’acqua che esce dal bollitore si collega alla via A, mentre una tubazione di acqua fredda si collega alla via B. L’attuatore viene programmato per la miscelazione dell’acqua a 48°C per consentire l’uscita sulla via AB.

Se invece la valvola presenta un ingresso e due uscite, viene detta valvola deviatrice. In questo modo di funzionamento il flusso proveniente dalla via comune “AB” viene deviato verso le porte “A” o “B”. Di conseguenza, le posizioni intermedie dell’otturatore determinano una precisa quota di ripartizione del flusso tra le due vie di uscita.

Una valvola deviatrice trova diverse applicazioni sulle regolazioni degli impianti HAVC ed in special modo: Negli scambiatori di calore, nelle regolazioni delle batterie di pre riscaldo, del raffrescamento e del post riscaldo delle UTA.

Manutenzione delle Valvole

Come tutti i componenti meccanici ed elettrici, anche la valvola di zona riscaldamento può presentare problemi nel corso del tempo. Per garantire un funzionamento ottimale e prolungare la vita della valvola di zona, è importante eseguire una manutenzione regolare.

Pulizia e Manutenzione: Pulire regolarmente la valvola può prevenire l'accumulo di calcare.
Verifica dell'Alimentazione: Controllare che il termostato e l'alimentazione elettrica funzionino correttamente.

Trascorso questo tempo, se non si sono registrate rotture precedenti, è opportuno programmare una visita del tecnico specializzato per decidere se e quando procedere alla sostituzione. Per prolungare al massimo la vita delle valvole e, più in generale, dei termosifoni è opportuno tenere sotto controllo queste problematiche: ruggine o segni di corrosione; ostruzione delle valvole.

Se si sono formati ruggine o segni di corrosione per l’uso prolungato del termosifone, occorre subito contattare un tecnico per un lavaggio chimico del calorifero. In questo modo si evita anche che si riducano le performance di riscaldamento del termosifone stesso. Quando i sedimenti nell’acqua all’interno dei termosifoni si depositano nelle valvole, queste non garantiscono il calore necessario per riscaldare adeguatamente l’abitazione. Per risolvere le problematiche, bisogna contattare un tecnico specializzato per valutare come intervenire e se sia necessario sostituire i dispositivi.

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