Schemi di collegamento della pompa di riscaldamento: varianti di montaggio e istruzioni passo-passo

La distribuzione uniforme del calore in una casa con sistema di riscaldamento autonomo è determinata dal modello di dispositivo di pompaggio utilizzato. Grazie a questa apparecchiatura, si garantisce il movimento forzato del mezzo caldo attraverso i tubi e i radiatori.

Per determinare quale schema di collegamento della pompa di riscaldamento sia ottimale per la realizzazione autonoma, è necessario considerare molti dettagli. In questo articolo esamineremo in dettaglio i possibili schemi di collegamento e analizzeremo a fondo le regole di collegamento.

E presteremo anche attenzione alle sottigliezze nella scelta del luogo di installazione, arricchendo il materiale con foto e schemi tematici.

Vantaggi e svantaggi dell'uso della pompa di riscaldamento

Ancora qualche decennio fa, nel settore privato, le case erano dotate di riscaldamento a gravità. Come fonte di calore si utilizzava una stufa a legna o una caldaia a gas. Per i grandi dispositivi di circolazione rimaneva un solo campo di applicazione: le reti di riscaldamento centralizzato.

Oggi, invece, i produttori di apparecchiature per riscaldamento offrono unità più compatte, con i seguenti vantaggi:

1. È aumentata la velocità di movimento del fluido termovettore. Il calore prodotto dalla caldaia raggiunge rapidamente i radiatori. Grazie a ciò, il processo di riscaldamento degli ambienti è notevolmente accelerato.
2. Maggiore è la velocità di movimento, maggiore è la portata dei tubi. Ciò significa che un volume identico di calore può essere trasportato nelle stanze attraverso un circuito di diametro inferiore.
3. Gli schemi di riscaldamento ad acqua hanno subito modifiche significative. Il circuito può essere realizzato con una pendenza minima. Inoltre, la complessità e la lunghezza della linea possono essere qualsiasi. La regola principale è la scelta razionale della pompa di riscaldamento in base alla potenza richiesta.
4. Con l'uso di un dispositivo di circolazione domestico è stato possibile organizzare pavimenti riscaldati in casa, così come un efficiente sistema di riscaldamento a circuito chiuso.
5. È apparsa la possibilità di nascondere l'intera linea di comunicazione del riscaldamento che attraversa le stanze, cosa che non sempre si concilia bene con il design dell'ambiente. Sono abbastanza comuni le opzioni di posa dei tubi dietro i controsoffitti, nelle pareti o sotto la pavimentazione.

Tra gli svantaggi dei sistemi con pompa vi è la dipendenza del funzionamento dall'erogazione di energia elettrica e il consumo di quest'ultima da parte del dispositivo di pompaggio durante la stagione di riscaldamento.

L'azienda leader Grundfos, che sviluppa apparecchiature per il riscaldamento, ha lanciato modelli innovativi di pompe di circolazione Alpfa2, in grado di variare le prestazioni in base alle esigenze dell'impianto di riscaldamento, consentendo di risparmiare sul consumo di elettricità.

Pertanto, se l'area è spesso soggetta a interruzioni di corrente, è opportuno installare un dispositivo per garantire l'alimentazione elettrica in modalità ininterrotta. Il secondo inconveniente non è critico e può essere risolto con una corretta selezione della potenza e del modello della pompa di circolazione.

Scelta del punto di inserimento del dispositivo nell'impianto

L'installazione della pompa di circolazione è prevista in un punto subito dopo il generatore di calore, prima della prima diramazione. Non ha importanza la tubazione scelta: può essere sia la mandata che il ritorno.

Dove è possibile installare la pompa?

I moderni modelli di unità di riscaldamento domestiche, realizzati con materiali di alta qualità, sopportano una temperatura massima di 100 °C. Tuttavia, la maggior parte degli impianti non è progettata per un riscaldamento superiore del fluido termovettore.

La temperatura del fluido termovettore nella rete di riscaldamento personale raramente raggiunge anche i 70 °C. Anche la caldaia non riscalda l'acqua oltre i 90 gradi.

Il suo funzionamento sarà ugualmente efficace sia sulla mandata che sul ramo di ritorno.

Ecco perché:

1. La densità dell'acqua riscaldata a 50 °C è pari a 987 kg/m³, mentre a 70 gradi è 977,9 kg/m³;
2. L'unità di riscaldamento è in grado di generare una pressione idrostatica di 4-6 metri di colonna d'acqua e di pompare quasi 1 tonnellata di fluido termovettore all'ora.

Da ciò si può concludere che la differenza minima di 9 kg/m³ tra la pressione statica del fluido termovettore in movimento e quella del ritorno non influisce sulla qualità del riscaldamento degli ambienti.

Esistono eccezioni alle regole?

Come eccezione, possono essere considerate le economiche caldaie a combustibile solido – con combustione diretta. Nel loro funzionamento non è prevista l'automazione, quindi in caso di surriscaldamento il liquido di raffreddamento inizia a bollire.

L'installazione di una distribuzione a collettore nell'impianto di riscaldamento che utilizza una caldaia a combustibile solido è considerata la più efficace. Tuttavia, questo tipo di riscaldamento per una casa privata è tra i più complessi da realizzare.

I problemi iniziano a manifestarsi quando l'elettropompa installata nella tubazione di mandata inizia a riempirsi di acqua calda con vapore.

Il fluido termovettore penetra attraverso il corpo con la girante e avviene quanto segue:

1. A causa dell'azione dei gas sulla girante del dispositivo di pompaggio, si verifica una riduzione del rendimento dell'unità. Di conseguenza, il coefficiente di velocità di circolazione del fluido termovettore diminuisce notevolmente.
2. Nel vaso di espansione, situato vicino al tubo di aspirazione, arriva una quantità insufficiente di liquido freddo. Il surriscaldamento del meccanismo aumenta e si forma ancora più vapore.
3. Una grande quantità di vapore, entrando nella girante, blocca completamente il movimento dell'acqua calda nella tubazione. A causa dell'aumento della pressione, si attiva la valvola di sicurezza. Lo scarico del vapore avviene direttamente nella caldaia. Si crea una situazione di emergenza.
4. Se in quel momento non si spegne la legna, la valvola non sarà in grado di sopportare il carico e si verificherà un'esplosione.

In pratica, dal momento iniziale del surriscaldamento all'attivazione della valvola di sicurezza passano non più di 5 minuti. Se invece si monta il meccanismo di circolazione sul ramo di ritorno, il lasso di tempo entro il quale il vapore arriva al dispositivo aumenta fino a 30 minuti. Questo intervallo sarà sufficiente per interrompere l'erogazione del calore.

Nei generatori di calore economici, realizzati in metallo di bassa qualità, la pressione di attivazione della valvola di sicurezza è di 2 bar. Nelle caldaie a combustibile solido di qualità, questo valore è di 3 bar.

Da ciò si può concludere che non è opportuno, e persino pericoloso, installare un dispositivo di circolazione sulla tubazione di mandata. Le pompe per i generatori di calore a combustibile solido sono meglio montate sul tubo di ritorno. Tuttavia, questo requisito non si applica ai sistemi automatizzati.

Riscaldamento con un gruppo di circuiti separati

Se l'impianto di riscaldamento è suddiviso in due linee separate, che riscaldano i lati destro e sinistro del cottage o più piani, sarà più pratico installare una pompa individuale per ciascun ramo.

Quando si installa un dispositivo separato per la linea termica del secondo piano, si ha la possibilità di risparmiare regolando la modalità di funzionamento necessaria. Poiché il calore tende a salire, al secondo piano farà sempre più caldo. Ciò consentirà di ridurre la velocità di circolazione del fluido termovettore.

L'inserimento della pompa viene effettuato in modo analogo: nel tratto situato subito dopo il generatore di calore, prima del primo ramo in questo circuito di riscaldamento. Di solito, quando si installano due unità in una casa a due piani, il consumo di carburante per il servizio del piano superiore sarà significativamente inferiore.

Schemi per diversi tipi di impianti

Inizialmente è necessario determinare la zona di inserimento del dispositivo di circolazione. Con il suo aiuto si realizza il processo di movimento attivo del fluido: il flusso passa attraverso la caldaia e viene forzato verso i radiatori di riscaldamento.

Per posizionare la pompa domestica, è necessario determinare l'area più comoda in modo da poterla facilmente sottoporre a manutenzione. In mandata, viene installata dopo il gruppo di sicurezza e le valvole di intercettazione della caldaia.

Per eseguire la manutenzione e il controllo del funzionamento dell'apparecchiatura, è necessario installare valvole di intercettazione. In questo modo, qualsiasi elemento del sistema di riscaldamento può essere rimosso senza smontare completamente la tubazione principale.

Sul tubo di ritorno, la pompa viene posizionata dopo il vaso di espansione e prima del generatore di calore.

A causa della presenza nell'acqua di varie impurità meccaniche, come la sabbia, possono sorgere problemi nel funzionamento del meccanismo di pompaggio. Le particelle possono causare il grippaggio della girante e, nel peggiore dei casi, l'arresto del motore. Pertanto, direttamente davanti all'unità, sarà necessario installare un filtro a rete per il fango.

Lo schema di collegamento della caldaia a combustibile solido si basa su due elementi importanti che le consentono di funzionare efficacemente nel sistema di riscaldamento di una casa privata. Questi sono: il gruppo di sicurezza e il gruppo di miscelazione basato su una valvola miscelatrice a tre vie.

Vale la pena affrontare separatamente la questione del sistema di riscaldamento di tipo aperto. È in grado di funzionare in due modalità: con circolazione forzata e naturale del fluido termovettore.

La seconda opzione è più adatta per aree con frequenti interruzioni di corrente. È molto più economica rispetto all'acquisto di un gruppo di continuità o di un generatore. In questo caso, l'unità con le valvole di intercettazione deve essere installata su un bypass, mentre sulla linea principale va inserito un rubinetto.

Nei negozi si possono trovare gruppi pronti con bypass. Al posto del rubinetto di flusso, su di essi è montata una valvola di non ritorno a molla. Questa soluzione non è consigliata: la valvola produce una resistenza di 0,1 Bar, che è considerata un valore elevato per un sistema di circolazione a gravità.

È meglio usare invece una valvola a clapet. Tuttavia, la sua installazione deve essere eseguita rigorosamente in orizzontale.

Pompa e caldaia a combustibile solido

Il collegamento della pompa al sistema con un'unità a combustibile solido viene effettuato sulla linea di ritorno. In questo caso, si utilizza il collegamento del dispositivo di pompaggio nel circuito della caldaia con bypass e valvola miscelatrice a tre vie. Inoltre, quest'ultima può essere dotata di servocomando e sensore di temperatura a contatto.

Lo schema di collegamento della caldaia a combustibile solido si basa su due elementi importanti che le consentono di funzionare efficacemente nel sistema di riscaldamento di una casa privata. Questi sono: il gruppo di sicurezza e il gruppo di miscelazione basato su una valvola miscelatrice a tre vie.

Poiché la massima potenza dell'attrezzatura di riscaldamento viene utilizzata completamente solo durante il periodo freddo, è possibile installare un accumulatore termico (TA). Esso è in grado di assorbire il calore in eccesso e poi, su richiesta, cederlo al circuito di riscaldamento.

Questo accumulatore ha la forma di un serbatoio ed è rivestito con materiale termoisolante. Su un lato del dispositivo si trovano due tubi per il suo collegamento, e due sull'altro lato per il collegamento alla linea dei radiatori.

L'accumulatore termico ha due circuiti: piccolo e grande. Il primo riceve energia dalla caldaia, il secondo cede il fluido termovettore all'impianto di riscaldamento secondo necessità.

Durante il passaggio del liquido attraverso la caldaia, che funziona al massimo, il fluido termovettore nell'accumulatore termico si riscalda gradualmente fino a 90-110 gradi. Nel circuito grande è necessario inserire un altro dispositivo di circolazione.

A seconda del grado di raffreddamento del liquido nell'impianto di riscaldamento, attraverso la valvola entrerà la quantità necessaria di calore dal dispositivo di accumulo.

Schema di montaggio della pompa

Per svolgere le proprie funzioni, l'apparecchiatura di circolazione domestica, indipendentemente dal produttore, deve essere installata correttamente sul tubo o sulla valvola di intercettazione e regolazione.

Il fissaggio viene effettuato mediante dadi a risvolto. Questa modalità di fissaggio permette, se necessario, di rimuoverlo, ad esempio per ispezione o riparazione.

Quando si sceglie un modello di pompa di circolazione, è necessario prestare attenzione alla sua capacità di funzionare in diverse posizioni. Il posizionamento verticale del dispositivo ne riduce la potenza fino al 30%.

Un'installazione corretta di tutti gli elementi dell'impianto di riscaldamento garantisce un riscaldamento uniforme di tutta la linea.

Durante il montaggio della pompa di circolazione è necessario osservare le seguenti regole:

1. È consentito installare il dispositivo su qualsiasi tratto di tubo. La tubazione può essere posizionata orizzontalmente, verticalmente o inclinata. Tuttavia, l'asse del rotore deve essere in posizione orizzontale. Pertanto, l'installazione 'a testa in giù' o, al contrario, verso l'alto non è possibile.
2. È importante prestare attenzione alla posizione della scatola di plastica in cui si trovano i contatti di alimentazione: essi saranno sopra il corpo. In caso contrario, potrebbero essere allagati dall'acqua in una situazione di emergenza. Per questo, sarà necessario svitare le viti di fissaggio sull'involucro e ruotarlo nella direzione necessaria.
3. Rispettare la direzione del flusso. È indicata da una freccia sul corpo del dispositivo.

Con tutto il suo peso, la pompa preme sul corpo dei rubinetti a sfera situati nelle vicinanze. È opportuno tenerne conto nella scelta della valvola. I componenti di alta qualità sono dotati di un corpo robusto che, durante l'uso, non si screpolerà a causa dei carichi quotidiani.

Installazione di apparecchiature aggiuntive

Indipendentemente dal tipo di circuito di riscaldamento utilizzato, in cui un'unica caldaia funge da produttore di calore, sarà sufficiente installare un unico apparato di pompaggio.

Se invece il sistema è strutturalmente più complesso, è possibile l'uso di dispositivi aggiuntivi che assicurano la circolazione forzata del fluido.

Esempio di schema di collegamento combinato di una caldaia a combustibile solido in coppia con una elettrica. In questo impianto di riscaldamento sono installati due dispositivi di pompaggio.

La necessità di ciò si verifica nei seguenti casi:

• quando nel riscaldamento dell'abitazione è coinvolto più di un generatore di calore;
• se nello schema di collegamento è presente un serbatoio di accumulo;
• l'impianto di riscaldamento si dirama in più rami, ad esempio, per il servizio del bollitore indiretto, più piani, ecc.;
• quando si utilizza un separatore idraulico;
• quando la lunghezza della tubazione supera gli 80 metri;
• nell'organizzare il movimento dell'acqua nei circuiti di riscaldamento a pavimento.

Per eseguire un corretto collegamento di più caldaie funzionanti con combustibili diversi, è necessario installare pompe di riserva.

Per uno schema con accumulatore termico è necessaria anche l'installazione di una pompa di circolazione aggiuntiva. In questo caso, la tubazione è composta da due circuiti: quello di riscaldamento e quello della caldaia.

Il serbatoio di accumulo divide l'impianto in due circuiti, anche se in pratica possono essere di più.

Uno schema di riscaldamento più complesso viene realizzato in grandi case a 2-3 piani. A causa della suddivisione dell'impianto in più linee principali, vengono impiegate da 2 o più pompe per la circolazione del fluido termovettore.

Esse sono responsabili della fornitura del fluido termovettore a ogni piano e ai vari dispositivi di riscaldamento.

Indipendentemente dal numero di dispositivi di pompaggio, questi vengono installati su un bypass. Nella mezza stagione, l'impianto di riscaldamento può funzionare senza la pompa, che viene chiusa mediante rubinetti a sfera.

Se invece in casa si prevede di realizzare pavimenti riscaldati, è opportuno installare due pompe di circolazione.

Nel complesso, il gruppo pompa-miscelatore è responsabile della preparazione del fluido termovettore, ovvero del mantenimento della temperatura a 30-40 °C.

Affinché la potenza del dispositivo di pompaggio principale sia sufficiente a superare la resistenza idraulica locale dei circuiti del pavimento, la lunghezza della linea non deve superare i 50 m. Altrimenti, il riscaldamento dei pavimenti diventerà irregolare, e di conseguenza anche quello degli ambienti.

In alcuni casi non è affatto necessaria l'installazione di gruppi di pompaggio. Molti modelli di generatori elettrici e a gas di tipo a parete hanno già dispositivi di circolazione integrati.

Regole di collegamento all'alimentazione elettrica

La pompa di circolazione funziona con alimentazione elettrica. Il collegamento è standard. Si consiglia di predisporre una linea elettrica separata con un interruttore automatico di protezione contro le sovratensioni.

Per il collegamento è necessario preparare 3 cavi: fase, neutro e terra.

Si può scegliere uno qualsiasi dei metodi di collegamento:

• tramite un dispositivo differenziale automatico;
• collegamento alla rete insieme a un gruppo di continuità;
• alimentazione della pompa dal sistema di controllo automatico della caldaia;
• con regolazione tramite termostato.

Molti si chiedono perché complicare, dato che il collegamento della pompa può essere effettuato connettendo una spina al cavo. È così che il dispositivo di pompaggio viene inserito in una normale presa.

Tuttavia, gli esperti sconsigliano l'uso di questo metodo a causa del pericolo di situazioni impreviste: qui non ci sono né terra né interruttore di sicurezza.

Lo schema con interruttore differenziale viene utilizzato per i cosiddetti gruppi umidi. Il sistema di riscaldamento costruito in questo modo garantisce un elevato grado di sicurezza per il cablaggio, le apparecchiature e le persone.

La prima opzione non è complessa da assemblare da soli. È necessario installare un interruttore differenziale da 8 A. La sezione del cavo viene scelta in base al valore nominale del dispositivo.

Nello schema standard, l'alimentazione viene collegata ai morsetti superiori – sono contrassegnati con numeri dispari, il carico a quelli inferiori (numeri pari). All'interruttore saranno collegati sia la fase che il neutro, quindi i connettori per quest'ultimo sono indicati con la lettera N.

Per automatizzare il processo di arresto della circolazione del fluido termovettore quando si raffredda fino a una certa temperatura, viene utilizzato uno schema elettrico di collegamento della pompa e del termostato. Quest'ultimo viene montato sulla linea di mandata.

Nel momento in cui la temperatura dell'acqua scende al valore indicato, il dispositivo interrompe il circuito di alimentazione elettrica.

Affinché il termostato disattivi il processo di circolazione al momento opportuno, viene installato su un tratto metallico della linea di tubazione. A causa della scarsa conducibilità termica dei polimeri, il montaggio su un tubo di plastica comporterà un funzionamento non corretto del dispositivo.

Non ci sono difficoltà nemmeno nell'alimentazione elettrica tramite gruppo di continuità, poiché dispone di connettori appositi. A questi si collega anche il generatore termico, quando è necessario garantire l'alimentazione elettrica.

Se invece si sceglie il metodo di collegamento della pompa al quadro di regolazione della caldaia o all'automazione, saranno necessarie buone conoscenze del sistema di alimentazione elettrica o l'aiuto di un professionista.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Regole per l'installazione dell'impianto di riscaldamento nel video:

Il video spiega le caratteristiche del sistema di riscaldamento a due tubi e mostra diversi schemi di installazione degli apparecchi:

Caratteristiche del collegamento dell'accumulatore termico al sistema di riscaldamento nel video:

Conoscendo tutte le regole di collegamento, non si incontreranno difficoltà nell'installazione della pompa di circolazione, né nel suo collegamento all'alimentazione elettrica domestica.

Il compito più difficile è l'inserimento del dispositivo di pompaggio in una tubazione in acciaio. Tuttavia, utilizzando un set di filiere per creare filettature sui tubi, è possibile realizzare autonomamente l'allestimento del gruppo pompa.

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