Valvola termostatica per radiatore di riscaldamento: scopo, tipi, principio di funzionamento + montaggio

Un sistema di riscaldamento standard non può essere definito flessibile. Per regolare i parametri di funzionamento dei radiatori, sono stati ideati vari dispositivi.

Uno di questi dispositivi è la valvola termostatica per radiatori di riscaldamento. Viene utilizzata per regolare la resa termica del sistema in base alle condizioni meteorologiche. In questo articolo analizzeremo la struttura e il principio di funzionamento della valvola termostatica, conosceremo le varietà esistenti e i principali produttori.

Forniremo anche raccomandazioni per l'installazione, corredando il materiale con foto esplicative e video recensioni sull'installazione e sulla velocità di risposta dei dispositivi di diverse marche.

A cosa serve una valvola termostatica?

La valvola risolve due compiti: mantiene la temperatura ambiente a un livello confortevole e risparmia energia.

Ma affinché svolga davvero queste funzioni, è necessario capire in quali casi il dispositivo è adatto e come installarlo correttamente.

Se in pieno inverno c'è bisogno di aprire le finestre per abbassare la temperatura della stanza a un livello accettabile, il termostato è sicuramente necessario. Ma non aiuta quando i radiatori sono appena tiepidi — con esso potrebbe diventare ancora più freddo.

Nel secondo caso, è meglio provare a regolare diversamente la temperatura nell'ambiente: modificare il volume del fluido termovettore in ogni radiatore, correggere il funzionamento della caldaia (per una superficie ampia), scegliere una pompa di circolazione ottimale o regolare il funzionamento di quella esistente.

Il prezzo del termoregolatore oscilla tra 2 e 6 €, quindi la riconversione dell'impianto di riscaldamento non sarà costosa. Ma esistono anche modelli costosi.

Come misura temporanea è possibile utilizzare valvole di regolazione. Invece, l'uso di rubinetti a sfera per questi scopi non è consigliato.

Struttura e caratteristiche di funzionamento del dispositivo

Esaminiamo come è strutturata e secondo quale principio funziona la valvola termostatica.

Come è strutturata la valvola termostatica?

L'apparecchio è composto da due elementi di lavoro principali: la valvola e la testa termostatica. La prima è solitamente realizzata in ottone, talvolta nichelato; la sua parte inferiore blocca il tubo, mentre la parte superiore prosegue con lo stelo di pressione e la molla.

Le valvole possono essere anche di bronzo (nichelato o cromato), oppure in acciaio inossidabile. Queste ultime sono rare e costose.

Cosa succede all'interno della valvola? Nel meccanismo della testa è presente un elemento sensibile. Esso si trova in una cavità con gas o liquido (il soffietto).

Il riscaldamento provoca l'espansione in questo mezzo; l'elemento viene spinto in avanti, preme sullo stantuffo, sulla molla e poi sulla valvola. La forza di pressione determina il grado di chiusura.

Nell'immagine è rappresentato un dispositivo con liquido nel soffietto. I termostati a gas reagiscono più rapidamente ai cambiamenti di temperatura (5-10 min), ma sono anche più costosi. Non vi è una differenza significativa in fase di utilizzo.

La parte aggiuntiva del termostato è un tappo o una manopola con scala. Alcuni dispositivi hanno regolatori elettronici.

Principio di funzionamento del dispositivo

Analizziamo in dettaglio il principio di funzionamento delle valvole termostatiche per radiatori. La meccanica della loro azione si presenta schematicamente così: quando cambia la temperatura del fluido termovettore o dell'ambiente circostante, il gas o il liquido nella testa reagisce a queste variazioni.

L'elemento sensibile agisce sullo stantuffo di pressione, che si sposta verso l'alto o verso il basso. Quando lo stantuffo si muove verso il basso, la valvola blocca il flusso del fluido termovettore, arrestando l'apporto di calore e rallentando la velocità di circolazione. Il calore non entra nel radiatore, quindi la temperatura nell'ambiente non aumenta.

E qui è importante distinguere la valvola termostatica da quella di regolazione. Con quest'ultima si può ridurre la portata della valvola e quindi regolare la temperatura dei radiatori.

Ruotando il regolatore o inserendo un valore digitale sul pannello, l'utente imposta il valore iniziale di pressione nella testa termostatica, al quale essa si adatta durante il funzionamento.

La valvola di regolazione non ha una testa termostatica. Il termostato, invece, è aperto o chiuso, controllato dalla testa termostatica; non modifica il volume del fluido termovettore, ma ne attiva o disattiva solo l'erogazione.

Analizziamo il principio di funzionamento della valvola termostatica con un esempio. Quindi, impostiamo il dispositivo alla temperatura consigliata di 20 gradi. Di solito si tratta del numero tre o del punto più grande sulla scala del regolatore.

Cosa succede all'interno del dispositivo? Se l'aria ambiente riscalda la testa fino a 21 gradi, cioè aumenta la temperatura impostata di 1 grado, essa preme sullo stantuffo e l'erogazione del fluido termovettore al radiatore viene completamente bloccata dalla valvola.

Il radiatore non si riscalda, la temperatura nella stanza inizia a scendere. Quando la temperatura ambiente scende a 19 gradi, la valvola termostatica si apre e il radiatore inizia a riscaldarsi.

Approfondiamo le varietà dei dispositivi

In base al metodo di regolazione, le valvole si dividono in meccaniche e automatiche. Le prime richiedono la rotazione manuale del meccanismo di restringimento del flusso nei tubi.

Entrambi i dispositivi svolgono la stessa funzione: regolano l'alimentazione del fluido termovettore al radiatore in base ai parametri impostati dall'utente, ma l'uso dell'automazione è meno laborioso.

I modelli automatici non necessitano di regolazione manuale. Quando la temperatura intorno al termostato diminuisce, essi rilevano autonomamente la variazione e regolano il flusso del fluido termovettore.

I produttori offrono anche diverse costruzioni di termostati:

• Normali per sistemi a due tubi — dispositivo molto semplice. Se è necessaria l'armonizzazione idraulica dei radiatori su un ramo, si consiglia di aggiungere allo schema una valvola di intercettazione e regolazione sulla mandata (ritorno).
• Con sovrastruttura idraulica nascosta e aperta — in questi dispositivi è presente un raccordo con stelo interno, quindi è possibile la regolazione idraulica.
• Per sistemi monotubo, a gravità — grazie al passaggio maggiorato, la portata di questi dispositivi è aumentata fino a 5,1 m³/ora, quindi possono essere installati in sistemi senza pressione.
• Valvole a tre vie per schemi con bypass — sono in grado di regolare e distribuire il fluido termovettore in combinazione con il bypass. Quando la temperatura impostata raggiunge la valvola, il fluido termovettore viene inviato al bypass; quando scende, il bypass viene parzialmente chiuso.

In percentuale, le valvole termostatiche per sistemi a due tubi sono molte di più rispetto a quelle per sistemi a un tubo, e queste ultime nel nostro paese costituiscono circa l'80%.

Ciò è dovuto al fatto che il dispositivo è stato originariamente progettato per i primi, in cui il fluido termovettore viene distribuito forzatamente sotto alta pressione. La preimpostazione delle valvole è intesa proprio per distribuire uniformemente la pressione nell'impianto.

Le valvole per sistemi monotubo sono disponibili solo presso alcuni produttori – Heiz, Danfoss, Heimeier, Oventrop.

Negli schemi con un tubo non si possono usare termostati normali «per due tubi»: hanno una portata minore, sono in grado di funzionare solo con una grande differenza di pressione tra mandata e ritorno, quindi ci sarà il rischio di reindirizzare il fluido termovettore nel bypass.

Esternamente, le valvole «per monotubo» sono di dimensioni maggiori.

Le valvole a tre vie sono indicate in schemi con caldaia a combustibile solido, nonché per la separazione dei flussi e il collegamento di bypass dei radiatori. Il dispositivo può essere utilizzato anche in impianti monotubo.

Anche le valvole termostatiche differiscono per forma. Possono essere dritte, angolari o far parte di kit con ponticelli per tubi. Le valvole dritte sono adatte per i radiatori normali. Le valvole angolari sono necessarie negli schemi con alimentazione dal basso, quando il sistema di riscaldamento è parzialmente nascosto sotto il pavimento.

Una varietà separata di valvole termostatiche sono quelle elettroniche. Hanno una funzionalità più ampia rispetto a quelle normali. Con esse è possibile impostare diverse temperature nell'ambiente per ogni giorno della settimana e anche per ogni ora.

Le teste termostatiche elettroniche sono più costose e più grandi di quelle normali: all'interno del corpo c'è un vano per due batterie. Esistono modelli con unità di controllo rimovibili e integrate.

I termostati elettronici garantiscono un notevole risparmio di consumo del fluido termovettore. Se dalle 8 del mattino alle 6 di sera non c'è nessuno in appartamento o in casa, il dispositivo manterrà correttamente la temperatura minima. E all'arrivo dei proprietari riscalderà gli ambienti fino a un livello confortevole.

In vendita ci sono anche valvole con involucro antivandalo. Sono ben protette da interventi non qualificati e sono adatte per l'installazione sia in case con bambini piccoli, sia in asili e scuole.

Particolarità dell'installazione e del collegamento della valvola

Lo strumento in sé è semplice, ma bisogna prestare particolare attenzione all'installazione e alla calibrazione della valvola termostatica sui radiatori. Un montaggio corretto garantirà la precisione del funzionamento del dispositivo.

Quali fattori vengono considerati durante l'installazione? Il tipo di valvola termostatica — per sistema monotubo o bitubo. Inoltre la direzione del flusso del fluido termovettore — se arriva dal basso o dall'alto.

Sulla valvola stessa la direzione del flusso del fluido termovettore è indicata da una freccia. Secondo questo indicatore si deve effettuare l'installazione dei termostati sui radiatori, altrimenti il dispositivo non funzionerà correttamente.

I tubi di alimentazione dell'acqua calda al radiatore sono collegati in modi diversi. Ciò dipende dallo schema di riscaldamento. Le posizioni dei tappi e dei termostati sono anche diverse. La raccomandazione generale per la maggior parte dei modelli di termostati è il posizionamento entro 40-60 cm dal livello del pavimento.

L'algoritmo di montaggio è approssimativamente il seguente:

1. Si disconnette il radiatore dal sistema di riscaldamento e si scarica l'acqua.
2. Si rimuove il tratto di tubo orizzontale e anche il rubinetto.
3. Il termostato può essere montato anche nel tappo del radiatore, se davanti ad esso si installa un rubinetto di intercettazione. Oppure si può effettuare un innesto nella parte orizzontale del tubo davanti al radiatore.
4. L'importanza della tenuta dei giunti è fondamentale. La si garantisce con un avvolgimento standard di nastro FUM sulla parte filettata.

Lo schema di collegamento tradizionale è: bypass — rubinetto a sfera — termoregolatore.

Un altro punto: esistono sistemi in cui in diverse stanze il fluido termovettore si muove in direzioni diverse. Ciò è particolarmente rilevante per i montanti a forma di U.

Sfumature di montaggio per sistemi monotubo e bitubo

Nel sistema monotubo, l'acqua calda circola attraverso un unico tubo con radiatori collegati in serie. Il tubo con il fluido termovettore entra nella parte superiore dei radiatori. Il fluido circola attraverso l'impianto, esce dalla parte inferiore dallo stesso lato e viene inviato alla linea principale.

Il sistema monotubo è considerato ideale per edifici privati e condomini fino a 5 piani. Negli altri casi si consiglia di installare un sistema bitubo.

Nel sistema monotubo il termostato viene installato su un bypass non regolabile. Questo ponte collega il tubo di mandata e il ritorno, quindi l'acqua calda si sposta liberamente dopo che la valvola ha bloccato la pressione.

Tale ponte può essere saldato al tubo autonomamente, a tal fine è adatto un segmento di tubo con diametro non superiore a 8 cm. Inoltre è necessario preparare dei fori nelle posizioni appropriate.

Schemi standard e raccomandati per l'installazione del termostato per sistemi monotubo e bitubo. La figura mostra come collegare la valvola con bypass e valvola di fondo.

Nel sistema a due tubi, il fluido termovettore arriva al radiatore attraverso un tubo e viene scaricato attraverso un altro. Il bypass non è necessario, la valvola termostatica va installata sul tubo di alimentazione dell'acqua.

Regole per la regolazione del funzionamento del dispositivo

Dopo l'installazione è necessario regolare il funzionamento dell'apparecchio. Per prima cosa chiudere finestre e porte – isolare l'ambiente per evitare dispersioni di calore.

Procedere come segue:

1. Accendere il riscaldamento.
2. Impostare la valvola sulla posizione di massima emissione termica, misurare la temperatura.
3. Attendere che la temperatura nella stanza salga di 5 gradi e diventi costante.
4. Chiudere la valvola e attendere la temperatura di comfort.
5. Successivamente aprire gradualmente il termostato finché non si sente il rumore dell'acqua che passa. Il corpo del dispositivo dovrebbe diventare caldo.
6. L'ultima posizione va ricordata.

In una casa privata, prima della regolazione è necessario sfiatare l'aria dai radiatori. In questa operazione occorre massima cautela per evitare fuoriuscite di vapore caldo.

Quando alla caldaia sono collegati più di tre radiatori, ogni termostato va aperto a un livello diverso affinché il calore si distribuisca uniformemente negli ambienti.

La regolazione inizia dalla stanza più fredda. È necessario riscaldarla bene per passare agli altri ambienti.

Errori frequenti di installazione e possibili problemi

Il primo errore è il posizionamento verticale della testa termostatica. Il problema è la valvola metallica calda sotto la testa: da essa si propaga verso l'alto un flusso di aria calda.

Quest'aria riscalda la testa, e questa disattiva erroneamente il radiatore. Di conseguenza, il radiatore è quasi sempre spento e l'ambiente non si riscalda. L'apparecchio va installato orizzontalmente (con la «testa» rivolta verso la stanza).

Nelle istruzioni del termostato, gli schemi mostrano come e dove installarlo in vari casi, ma non c'è nessun diagramma con disposizione verticale. Se non è possibile l'installazione in verticale, occorre utilizzare dispositivi con sensori remoti.

Il secondo errore è posizionare il termostato in un punto in cui la temperatura è diversa da quella reale dell'ambiente. Esempio: in una nicchia con il radiatore. In questa situazione, la testa percepirà sempre «caldo».

Un malfunzionamento significativo nel suo funzionamento si verificherà anche se posizionato dietro un tessuto di tenda spesso, sotto i davanzali, ai bordi delle aperture delle finestre.

Se non è possibile posizionare diversamente il termostato, tornerà utile un modello con sensore remoto. Si differenziano dai dispositivi normali per la presenza di un tubo capillare di circa 2 metri con un sensore di temperatura all'estremità. Un dispositivo simile può essere fissato alla parete lontano dalla finestra e dal radiatore.

I modelli con elemento remoto determinano la temperatura in modo più preciso rispetto ai dispositivi normali grazie al loro posizionamento a distanza dal radiatore, ma costano anche molto di più.

Sono disponibili anche teste con regolatori remoti, la cui installazione è possibile ovunque fino a 15 m dal radiatore e dalla valvola. Esistono anche teste elettroniche controllate da termo-computer.

La valvola termostatica chiude completamente il flusso del fluido termovettore. Se in un sistema di riscaldamento a stella tutti i dispositivi lo facessero contemporaneamente, ci sarebbero problemi con la caldaia. Una possibile soluzione è l'uso di valvole di bypass sui circuiti.

Se in una stanza ci sono 2-3 radiatori, ha senso installare termostati su ogni radiatore? Ci sarà un conflitto tra di loro? In questo caso è necessario effettuare il bilanciamento con valvole di regolazione (valvole a sfera).

Conclusioni e video utili sull'argomento

Cos'è una testa termostatica, a cosa serve e come funziona.

Analisi di un sistema completo con valvola termostatica.

Esperimento sulla velocità di reazione delle teste termostatiche di 4 produttori.

L'uso di valvole termostatiche per radiatori consente di rendere l'impianto di riscaldamento estremamente flessibile.

Con esse è possibile regolare la temperatura dei singoli radiatori in modo da mantenere costantemente un clima confortevole nell'ambiente. Ma è importante considerare l'opportunità di installare tali dispositivi, nonché eseguire correttamente il loro montaggio e la regolazione.

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