Valvola di non ritorno per riscaldamento: funzionamento, tipi, vantaggi e svantaggi + schema di montaggio

Un sistema di riscaldamento standard include molti elementi. Ognuno di essi svolge il proprio compito, facendo sì che l'impianto funzioni in modo ininterrotto e preciso. Uno di questi elementi è la valvola di non ritorno per il riscaldamento, che controlla il flusso del termovettore.

Vi presenteremo tutte le varietà di valvole di non ritorno utilizzate oggi nell'organizzazione dei circuiti di riscaldamento. Nell'articolo che presentiamo sono descritti in dettaglio le loro caratteristiche costruttive, fornite le specifiche tecniche. Gli artigiani fai-da-te troveranno guide all'installazione e preziosi consigli.

A cosa serve la valvola di non ritorno?

Durante il funzionamento all'interno del sistema di riscaldamento si genera una pressione idraulica che può essere diversa nelle varie sezioni. Le cause di questo fenomeno sono le più varie.

Molto spesso si tratta di un raffreddamento irregolare del termovettore, errori di progettazione e montaggio del sistema o una sua rottura. Il risultato è sempre lo stesso: la direzione del flusso principale del fluido cambia e gira in direzione opposta.

Ciò comporta conseguenze molto gravi, fino al guasto della caldaia o addirittura dell'intero sistema, che richiederà in seguito costi di riparazione significativi.

Per questo motivo, gli esperti raccomandano vivamente di installare una valvola di non ritorno. Il dispositivo è in grado di far passare il fluido solo in una direzione. Quando si verifica un flusso inverso, il meccanismo di intercettazione si attiva e l'apertura diventa impraticabile per il termovettore.

Pertanto, il dispositivo è in grado di controllare il flusso del fluido, facendolo passare solo in una direzione.

Il principio di funzionamento della valvola di non ritorno è molto semplice. Lascia passare il termovettore liquido nella direzione desiderata e blocca il percorso quando tenta di muoversi in quella opposta.

Per il corretto funzionamento del sistema, è necessario che il dispositivo non generi pressione aggiuntiva e che lasci passare liberamente il fluido termovettore che si muove verso i radiatori. Pertanto, è estremamente importante scegliere correttamente il prodotto.

Varietà di valvola di non ritorno

Nonostante tutti i dispositivi di questo tipo svolgano un unico compito, presentano differenze costruttive e, di conseguenza, operative. Esaminiamo più in dettaglio ciascuno di questi tipi.

Dispositivi a disco

Una caratteristica distintiva del prodotto è la presenza di un otturatore a disco. Si tratta di un elemento in plastica o metallo, le cui dimensioni gli consentono di bloccare completamente il flusso del fluido termovettore se dovesse iniziare a muoversi nella direzione opposta.

Il disco è collegato a una molla d'acciaio. Quando il fluido si muove in avanti, la molla è compressa. Quando cambia direzione, si distende e sposta il disco, bloccando così il tubo.

La struttura della valvola include anche una guarnizione di tenuta, che permette al meccanismo di otturazione di aderire perfettamente alla sede. Pertanto, in dispositivi funzionanti, le perdite sono escluse.

I dispositivi a disco sono ampiamente utilizzati nell'installazione di sistemi di riscaldamento domestico, poiché presentano vantaggi significativi:

1. Compattezza. Le dimensioni e il peso dei prodotti sono ridotti, consentendo di installarli su qualsiasi sistema.
2. Non è richiesta manutenzione tecnica regolare per il dispositivo.
3. Il costo del dispositivo è contenuto.

Tra gli svantaggi significativi, va notata l'impossibilità di riparazione. Pertanto, le valvole guaste vengono immediatamente sostituite con nuove.

Uno svantaggio significativo dei dispositivi a disco è la notevole resistenza idraulica. Nello schema si vede chiaramente come si genera. Il fluido deve superare un ostacolo a forma di disco di chiusura.

Un altro svantaggio è la notevole resistenza idraulica creata dal dispositivo. Per alcuni sistemi, ad esempio con una pompa di calore geotermica, ciò può essere critico. Col tempo, l’otturatore a disco si ricopre di uno strato di depositi minerali, portando al guasto del dispositivo.

Le valvole a disco standard, quando si chiudono, generano alcuni carichi d'urto. Questo non influisce sulla loro funzionalità e condizione tecnica, ma nel sistema si verifica un colpo d'ariete, cosa indesiderabile per esso.

I dispositivi a disco con un meccanismo aggiuntivo che permette di chiudere l'apertura in modo molto graduale sono privi di questo inconveniente. Il loro costo è superiore rispetto ai modelli standard.

Valvole di non ritorno a sfera

Come otturatore in dispositivi di questo tipo viene utilizzata una sfera metallica. Viene realizzata in alluminio, acciaio e altri metalli. Per prolungare la vita utile, l'elemento è rivestito con uno strato di gomma.

Tale otturatore funziona nel modo seguente: quando il fluido termovettore si muove attraverso il corpo del dispositivo nella giusta direzione, solleva la sferetta, che si sposta nel compartimento superiore della valvola.

La valvola a sfera offre una resistenza idraulica minima, pertanto è ampiamente utilizzata in vari sistemi di riscaldamento. Un altro vantaggio è la lunga durata.

Non appena la direzione del movimento cambia o il flusso si interrompe, la sfera si abbassa immediatamente e blocca il tubo. In questo modo, il movimento del fluido in direzione opposta diventa impossibile.

Tra i vantaggi di queste valvole si annoverano:

• affidabilità — il design non include sistemi di attrito o parti in movimento, riducendo notevolmente il rischio di guasti e consentendo il funzionamento in qualsiasi posizione;
• manutenibilità — la parte superiore del corpo della valvola è dotata di un coperchio rimovibile, che garantisce un facile accesso alla struttura interna;
• bassa resistenza idraulica.

Per quanto riguarda gli svantaggi, vale la pena notare il diametro di lavoro piuttosto grande. Per questo motivo, non è possibile utilizzarle in tubazioni domestiche di piccola sezione.

Le valvole a sfera sono delicate durante l'installazione, a causa delle caratteristiche costruttive. In caso di montaggio orizzontale, vanno posizionate con il coperchio verso l'alto, altrimenti l'otturatore non potrà sollevarsi per consentire il passaggio del flusso d'acqua. Per lo stesso motivo, in caso di installazione verticale, è necessario assicurarsi rigorosamente che il fluido si muova esattamente verso l'alto.

Le valvole a sfera non possono funzionare correttamente nemmeno in tubazioni a bassa pressione, poiché il valore minimo al quale la sfera che blocca il foro di passaggio si solleva è di solito 25 bar.

Valvola di non ritorno a battente

L'otturatore per questo tipo di valvola è una sottile piastra d'acciaio. È fissata a una struttura snodata che le consente di muoversi.

La valvola di non ritorno a lamella di tipo doppio è molto affidabile e supporta alte pressioni. Tuttavia, genera una notevole resistenza idraulica, poiché l'asse di rotazione delle lamelle si trova direttamente al centro del foro di passaggio.

Si distinguono due varietà di dispositivi a lamella. Quelli a lamella singola o rotativi sono dotati di una piastra che può ruotare attorno a un asse.

Quando il fluido termovettore si muove nella direzione prevista, solleva la lamella, aprendo così il foro di passaggio. Quando la direzione del flusso cambia, la piastra si abbassa. Questo può avvenire con o senza l'ausilio di una molla.

Le valvole a doppia lamella sono progettate in modo leggermente diverso. Hanno due piastre di chiusura fissate su un asse rotante e posizionate al centro del foro di passaggio.

Il fluido termovettore che si muove lungo il circuito di riscaldamento apre entrambe le lamelle della valvola di non ritorno a doppia lamella e, quando cambia la direzione del suo movimento, le molle chiudono le piastre.

I vantaggi dell'utilizzo di queste valvole sono i seguenti:

• Alcuni modelli di valvole gravitazionali possono funzionare senza molle, consentendo il loro utilizzo in sistemi a flusso libero;
• Il costo relativamente basso dei dispositivi.

Tra gli inconvenienti va notata una resistenza idraulica piuttosto elevata. Ciò è particolarmente rilevante per i modelli a due battenti: l'asse di rotazione si trova direttamente al centro del foro di passaggio, rappresentando un notevole ostacolo per il fluido in movimento.

Per questo motivo, le valvole a due battenti vengono utilizzate esclusivamente in sistemi ad alta pressione.

Dispositivo a sollevamento

Le valvole a sollevamento sono dotate di un otturatore che può muoversi liberamente rispetto a un asse verticale. Sull'apertura di passaggio si trova una sede in cui alloggia l'otturatore.

Quando il fluido viene immesso, la forza della sua pressione solleva l'otturatore che si sposta lungo l'asse, aprendo il foro per il movimento del fluido termovettore. Non appena la pressione del flusso diminuisce o cambia direzione, l'otturatore si abbassa nella sede.

La valvola di non ritorno a sollevamento viene installata solo verticalmente. Altrimenti, la pressione del fluido termovettore liquido non sarebbe sufficiente per sollevare il meccanismo di chiusura.

I vantaggi di questi dispositivi sono considerati:

1. Affidabilità. L'attrezzatura ha una struttura piuttosto semplice, che le consente di funzionare con un rischio minimo di guasto.
2. Bassa sensibilità alla qualità del fluido termovettore.
3. Possibilità di effettuare riparazioni. A tal fine, nella parte superiore del corpo dell'apparecchio è presente un coperchio rimovibile.

Tra gli svantaggi, vanno notate le limitazioni nell'installazione. A causa delle caratteristiche costruttive, possono essere montati solo in posizione rigorosamente verticale.

Regole per la scelta del dispositivo di intercettazione

La scelta di una valvola di non ritorno destinata a un impianto di riscaldamento è un’operazione importante. Se le conoscenze in questo campo sono minime, è meglio rivolgersi a specialisti. Questo garantisce che il nuovo impianto di riscaldamento sia efficiente e sicuro.

Bisogna sapere che, indipendentemente dal tipo, tutte le valvole di non ritorno si differenziano per il metodo di collegamento alla tubazione.

Le valvole di non ritorno a manicotto sono molto semplici da installare. Tuttavia, il collegamento filettato non può sopportare alte pressioni, quindi presentano limitazioni d'uso.

I dispositivi a manicotto sono dotati di un’unità di collegamento filettata, che facilita notevolmente il loro collegamento alla tubatura principale. Spesso, questa unità è presente sulle valvole a disco destinate all’installazione in impianti di riscaldamento autonomi di appartamenti o case private. La loro caratteristica distintiva è il diametro ridotto. Di solito, non supera DN-50.

I prodotti flangiati sono una struttura assemblata basata su un componente con fori per il fissaggio. Tramite questi, viene collegata alla tubazione principale. La giunzione flangiata è molto più resistente di quella filettata.

Per questo motivo, le valvole flangiate sono ampiamente utilizzate nella realizzazione di condotte di grande diametro. Le più richieste sono quelle a sfera.

I dispositivi interflangiati sono progettati per essere installati tra due flange di tubi. Si distinguono per il peso ridotto e la compattezza. Molto spesso, entrambe le varietà di valvole a farfalla vengono prodotte in versione interflangiata.

In vendita si trovano valvole di non ritorno che vengono installate mediante saldatura. Questa opzione può essere utilizzata, ad esempio, nella realizzazione di impianti di riscaldamento con tubi in polipropilene.

Le valvole di non ritorno flangiate si fissano saldamente al tubo. Tale giunzione resiste ad alte pressioni, consentendo l'uso dei dispositivi nelle condotte centralizzate.

Un altro criterio importante di scelta è il materiale di cui è composto il dispositivo. Può essere acciaio inossidabile. Questa opzione è considerata ottimale per condotte con diametro inferiore a 0,04 m.

Il metallo è praticamente immune ai processi di corrosione, in grado di sopportare carichi fino a 10 atm. Ciò consente alla valvola di funzionare nel sistema senza guasti e per molto tempo, tuttavia il suo costo è piuttosto elevato. Le valvole in ottone hanno un prezzo inferiore. Sono soggette a corrosione, ma questo processo è molto lento, aumentando notevolmente la durata di servizio.

Tuttavia, la loro resistenza meccanica è molto inferiore a quella dell'acciaio inossidabile. Comunque, sopportano abbastanza facilmente i carichi che si verificano nelle reti domestiche. Le valvole più robuste sono realizzate in ghisa: affrontano con successo i valori critici di pressione, hanno dimensioni notevoli e un peso imponente.

A causa delle peculiarità produttive, solo i corpi di componenti con diametro superiore a 40 mm possono essere realizzati in ghisa. Per questo motivo, vengono usati molto raramente nella realizzazione di sistemi di riscaldamento autonomi.

È auspicabile che non solo il corpo, ma anche tutti gli elementi interni della valvola di non ritorno siano realizzati in metallo. La plastica ha solitamente una resistenza inferiore, che può portare a un guasto prematuro del componente.

Quando si sceglie una valvola di non ritorno, è necessario ricordare un'altra regola: il suo diametro deve corrispondere esattamente ai parametri dell'apertura di passaggio. È molto importante che la pressione di esercizio del sistema non superi i valori massimi consentiti per l'uso, stabiliti dal produttore del modello selezionato.

Opzioni degli schemi di collegamento operativi

Gli impianti di riscaldamento sono molto vari e la presenza di una valvola di non ritorno non è obbligatoria in tutti. Consideriamo alcuni casi in cui la sua installazione è necessaria. Innanzitutto, la valvola di non ritorno va installata su ciascun singolo circuito in uno schema a circuito chiuso, a condizione che siano dotati di pompe di circolazione.

Alcuni esperti consigliano insistentemente di installare una valvola di non ritorno a molla davanti al tubo di ingresso dell'unica pompa di circolazione in un sistema a circuito singolo. Motivano il loro consiglio dicendo che in questo modo l'attrezzatura della pompa può essere protetta dai colpi d'ariete.

Ciò non corrisponde affatto alla realtà. In primo luogo, l'installazione di una valvola di non ritorno in un sistema a circuito singolo difficilmente è giustificata. In secondo luogo, viene sempre installata dopo la pompa di circolazione, altrimenti l'uso del dispositivo perde ogni significato.

Se nello schema di riscaldamento sono inclusi due o più caldaie, l'insorgere di flussi parassiti è inevitabile. Pertanto, il collegamento di una valvola di non ritorno è obbligatorio.

Per i sistemi multicircuito, la presenza di un dispositivo di intercettazione a non ritorno è essenziale. Ad esempio, quando si utilizzano due caldaie per il riscaldamento, una elettrica e una a combustibile solido, o qualsiasi altra combinazione.

Quando una delle pompe di circolazione viene disattivata, la pressione nella tubazione cambierà inevitabilmente e apparirà il cosiddetto flusso parassita, che si muoverà in un piccolo circuito, minacciando problemi. Qui non è possibile fare a meno di una valvola di intercettazione.

Una situazione simile si verifica anche con l’uso di un bollitore a riscaldamento indiretto. Soprattutto se l’apparecchio è dotato di una pompa separata, in assenza di un serbatoio tampone, di un separatore idraulico o di un collettore di distribuzione.

Anche qui è alta la probabilità che si verifichi un flusso parassita, per isolare il quale è necessaria una valvola di non ritorno, utilizzata appositamente per la realizzazione del ramo con il bollitore.

È obbligatorio l'uso di valvole di intercettazione anche nei sistemi con bypass. Tali schemi sono solitamente utilizzati quando si converte uno schema a circolazione gravitazionale del fluido in uno a circolazione forzata.

In questo caso, la valvola viene installata su un bypass in parallelo all’apparecchiatura della pompa di circolazione. Si presume che la modalità di funzionamento principale sia forzata. Ma quando la pompa viene spenta a causa di mancanza di elettricità o di un guasto, il sistema passa automaticamente alla circolazione naturale.

Nella realizzazione di gruppi bypass per schemi di riscaldamento, l'uso di valvole di non ritorno è considerato obbligatorio. Nella figura è mostrata una delle possibili opzioni di collegamento del bypass.

Ciò avverrà nel modo seguente: la pompa smette di erogare il fluido termovettore, l'elemento attuatore della valvola di non ritorno cessa di subire pressione e si chiude.

Successivamente, il movimento convettivo del liquido riprende lungo la linea principale. Questo processo durerà fino all'avvio della pompa. Inoltre, gli esperti consigliano di installare una valvola di ritegno anche sulla tubazione di alimentazione. Non è obbligatorio, ma estremamente desiderabile, poiché consente di evitare lo svuotamento dell'impianto di riscaldamento per vari motivi.

Ad esempio, il proprietario apre il rubinetto sul tubo di carico per aumentare la pressione nell’impianto. Se per una sfortunata coincidenza in quel momento l’approvvigionamento idrico è interrotto, il fluido termovettore spingerà semplicemente i residui di acqua fredda e andrà nel tubo. Di conseguenza, l’impianto di riscaldamento rimarrà senza liquido, la pressione calerà bruscamente e la caldaia si fermerà.

Negli schemi sopra descritti è importante utilizzare valvole correttamente selezionate. Per l'intercettazione dei flussi parassiti tra circuiti adiacenti, è opportuno installare dispositivi a disco o a battente. La resistenza idraulica sarà minore per quest'ultima opzione, il che deve essere tenuto in considerazione nella scelta.

Negli impianti di riscaldamento a circolazione naturale del fluido termovettore, l'uso di valvole di ritegno a molla non è opportuno. Qui possono essere installati solo dispositivi a battente rotanti.

Per la realizzazione del gruppo di bypass è preferibile scegliere una valvola a sfera. Ciò perché essa offre una resistenza praticamente nulla. Sulla tubazione di alimentazione si può installare una valvola a disco. Deve essere un modello progettato per una pressione di esercizio piuttosto elevata.

Pertanto, la valvola di ritegno non può essere installata in tutti gli impianti di riscaldamento. Viene sicuramente utilizzata nella realizzazione di bypass di tutti i tipi per caldaie e radiatori, nonché nei punti di diramazione delle tubazioni.

Particolarità di un corretto montaggio

Durante l'installazione della valvola di intercettazione, è necessario osservare scrupolosamente alcune regole:

1. La valvola viene installata rigorosamente nella direzione del flusso del fluido termovettore. Per evitare errori, sul corpo del prodotto è presente una marcatura a forma di freccia che indica la direzione di lavoro.
2. Per il fissaggio delle giunzioni si possono utilizzare guarnizioni in paronite, a condizione che non riducano il diametro del foro di passaggio. Altrimenti, la valvola eserciterà una pressione idraulica maggiore del previsto.
3. Il dispositivo deve essere installato in modo che altri elementi dell'impianto di riscaldamento non esercitino una pressione aggiuntiva sul suo corpo.
4. Prima della valvola di ritegno è estremamente desiderabile installare un filtro a rete per la pulizia grossolana. Ciò consentirà di impedire l'ingresso di particelle solide nel meccanismo di chiusura, che a sua volta potrebbe compromettere la tenuta del dispositivo in posizione chiusa.

Un altro punto importante: prima del montaggio, è necessario verificare ancora una volta che la valvola sia stata scelta correttamente.

Ad esempio, per schemi a circolazione forzata va bene qualsiasi tipo di dispositivo, mentre per sistemi gravitazionali solo quello a paletta rotante senza molla. Poiché il fluido termovettore che si muove per gravità non è in grado di superare la resistenza della molla.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video #1. Dove è necessario utilizzare le valvole di non ritorno:

Video #2. Come scegliere correttamente le valvole di intercettazione per un sistema di riscaldamento gravitazionale:

Video #3. Come organizzare il reintegro dell'impianto di riscaldamento con valvola di non ritorno:

La valvola di non ritorno è un elemento necessario dei sistemi di riscaldamento complessi. Per schemi a singolo circuito di solito non serve, se non per la predisposizione della tubazione di reintegro. Ma se il sistema si complica con l'aggiunta di una seconda caldaia, di un bollitore o di un pavimento radiante, non si può fare a meno di questo dispositivo.

È importante scegliere e installare correttamente la valvola di non ritorno. Questo garantisce un funzionamento senza problemi e a lungo termine dell'intero sistema di riscaldamento.

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