Sistema di riscaldamento a due tubi per una casa privata: schemi di disposizione + panoramica dei vantaggi

Garantire il calore in casa è un compito fondamentale per il suo proprietario. È possibile risolverlo in vari modi, ma secondo le statistiche, la maggior parte degli edifici nel nostro paese viene riscaldata tramite un impianto di riscaldamento ad acqua.

Proprio la versione ad acqua è la più efficiente e pratica nelle nostre condizioni climatiche piuttosto rigide. L'impianto di riscaldamento a due tubi per una casa privata è considerato una delle varianti più richieste di questo sistema.

Proponiamo di familiarizzare con le varianti e le tecnologie di installazione dell'impianto di riscaldamento con una tubazione di mandata e una di ritorno del fluido termovettore. Le informazioni si basano su normative e requisiti edilizi. Per una comprensione completa del complesso argomento, le informazioni presentate sono integrate da raccolte di foto, schemi illustrativi e video.

Caratteristiche del riscaldamento a due tubi

Qualunque sistema di riscaldamento con liquido termovettore include un circuito chiuso che collega i radiatori, che riscaldano l'ambiente, e la caldaia, che riscalda il liquido termovettore.

Tutto avviene nel modo seguente: il liquido, muovendosi attraverso lo scambiatore di calore dell'apparecchio di riscaldamento, si riscalda ad alta temperatura, dopodiché entra nei radiatori, il cui numero è determinato dalle esigenze dell'edificio.

Qui il liquido cede calore all'aria e si raffredda gradualmente. Poi ritorna allo scambiatore di calore dell'apparecchio di riscaldamento e il ciclo si ripete.

La circolazione avviene nel modo più semplice in un sistema monotubo, dove a ciascun radiatore arriva un solo tubo. Tuttavia, in questo caso, ogni radiatore successivo riceve il fluido termovettore uscito dal precedente, e quindi più freddo.

La caratteristica distintiva del sistema a due tubi – la presenza di un tubo di mandata e uno di ritorno che arrivano a ciascun radiatore.

Per eliminare questo significativo svantaggio, è stato sviluppato un sistema a due tubi più complesso.

In questa variante, a ciascun radiatore vengono collegati due tubi:

• Il primo – di mandata, attraverso cui il fluido termovettore entra nel radiatore.
• Il secondo – di scarico o, come dicono i tecnici, 'ritorno', attraverso cui il liquido raffreddato esce dal dispositivo.

Pertanto, ogni radiatore è dotato di una fornitura individuale regolabile di fluido termovettore, il che consente di organizzare il riscaldamento nel modo più efficiente.

Poiché la fornitura di fluido termovettore riscaldato agli apparecchi avviene quasi contemporaneamente attraverso un tubo, e la raccolta dell'acqua raffreddata attraverso un altro, i sistemi a due tubi si distinguono per un equilibrio termotecnico ottimale – tutti i radiatori del sistema e i circuiti collegati funzionano con una resa termica quasi uguale.

Perché si sceglie un tale sistema?

Il riscaldamento ad acqua a due tubi sta gradualmente sostituendo i tradizionali sistemi monotubo, poiché i suoi vantaggi sono evidenti e molto significativi:

• Ciascun radiatore incluso nel sistema riceve il fluido termovettore a una temperatura specifica, ed è la stessa per tutti.
• Possibilità di effettuare regolazioni per ciascun radiatore. Se lo desidera, il proprietario può installare un termostato su ciascun apparecchio di riscaldamento, il che gli permetterà di ottenere la temperatura desiderata nell'ambiente. Nel frattempo, la resa termica degli altri radiatori nell'edificio rimarrà invariata.
• Perdite di carico relativamente ridotte nel sistema. Ciò consente di utilizzare per il funzionamento del sistema una pompa di circolazione economica di potenza relativamente bassa.
• In caso di guasto di uno o più radiatori, il sistema può continuare a funzionare. La presenza di valvole di intercettazione sui tubi di alimentazione consente di eseguire lavori di riparazione e installazione senza fermarlo.
• Possibilità di montaggio in edifici di qualsiasi numero di piani e superficie. Sarà sufficiente scegliere il tipo ottimale di sistema bitubo.

Tra gli svantaggi di questi sistemi si annoverano solitamente la complessità di installazione e un costo maggiore rispetto ai sistemi monotubo. Ciò è dovuto al doppio numero di tubi da installare.

Tuttavia, bisogna considerare che per l'allestimento di un sistema bitubo si utilizzano tubi e componenti di piccolo diametro, il che consente un certo risparmio. Alla fine, il costo del sistema risulta non molto superiore a quello dell'equivalente monotubo, ma offre molti più vantaggi.

Uno dei vantaggi significativi del sistema di riscaldamento bitubo – è la possibilità di regolare efficacemente la temperatura ambiente.

Tipi di sistemi con mandata e ritorno

La struttura bitubo presenta molte varianti, classificabili secondo diversi criteri. Vediamo le principali.

Distribuzione del riscaldamento aperta

Qualsiasi sistema di riscaldamento idraulico costituisce un circuito chiuso, che include un vaso di espansione. Questo elemento è necessario perché il liquido riscaldandosi aumenta di volume.

Per l'impianto aperto si sceglie un serbatoio che permette al liquido di comunicare con l'atmosfera. In questo caso, una parte di esso evapora inevitabilmente, il che porta alla necessità di controllare costantemente il suo livello.

Lo schema di riscaldamento bitubo di tipo aperto – è l'opzione più semplice ed economica per realizzare l'impianto. Un grave svantaggio è che durante il periodo freddo, il fluido termovettore, a diretto contatto con l'atmosfera, si raffredda rapidamente.

Questo è un aspetto molto importante da prendere con grande serietà. Un livello insufficiente di liquido nell'impianto provoca la «bollitura» della caldaia e il suo guasto. Inoltre, il sistema aperto presuppone l'uso solo di acqua come fluido termovettore.

Le miscele di glicoli o gli antigelo, più pratici in questo senso, producono vapori tossici quando evaporano, pertanto vengono utilizzati solo in sistemi chiusi.

Sistema di circolazione chiuso

Si differenzia dall'impianto aperto per la presenza di un vaso di espansione chiuso. Non necessita di controllo costante da parte del proprietario. La configurazione prevede l'installazione di un vaso di espansione a membrana, che è progettato per compensare improvvisi cali o aumenti di pressione nel sistema. In tal modo, previene guasti alle apparecchiature dovuti a sovraccarichi improvvisi.

Nello schema chiuso viene montato un vaso di espansione a membrana, che non comunica con l'ambiente esterno, quindi il fluido termovettore non evapora dall'impianto.

Il vaso a membrana consente di mantenere nell'impianto una pressione ottimale per la pompa e la caldaia. Inoltre, la costruzione chiusa permette di utilizzare come fluido termovettore qualsiasi liquido adatto in base ai propri parametri.

Ciò consente di ottenere un impianto estremamente efficiente ed economico con i parametri desiderati. Ad esempio, un impianto che non teme il congelamento se viene utilizzato antigelo.

In base al metodo di circolazione del fluido termovettore liquido, gli impianti di riscaldamento a due tubi si dividono in due grandi gruppi.

Configurazione a circolazione naturale

Il principio fondamentale di funzionamento dell'impianto è il seguente: la caldaia riscalda il fluido termovettore che, all'aumentare della temperatura, si espande. La densità del liquido diminuisce di conseguenza.

Grazie a ciò, l'acqua più fredda e quindi più densa spinge gradualmente il liquido riscaldato verso l'alto. Sale fino al punto più alto dell'impianto, dove inizia a raffreddarsi lentamente e si muove per gravità verso i radiatori.

Nei radiatori l'acqua cede il calore accumulato e, raffreddandosi ulteriormente e aumentando la propria densità, si dirige verso la caldaia. È evidente che il fluido termovettore percorre l'intero ciclo per gravità, senza l'ausilio di apparecchiature aggiuntive.

Poiché ciò avviene abbastanza lentamente, l'aria spostata dall'acqua riesce a spostarsi nel punto più alto dell'impianto, consentendo di eliminare l'eccessiva presenza di aria.

Nell'immagine è illustrato un semplice schema di un sistema di riscaldamento a due tubi con circolazione naturale del fluido termovettore. Le sue caratteristiche distintive includono una tubatura di grande diametro, che riduce la resistenza idraulica, e una pendenza obbligatoria del percorso del fluido di circa 2 – 3 mm per metro lineare.

Un innegabile vantaggio della configurazione a circolazione naturale è la sua lunga durata. L'assenza di elementi mobili e di pompa di circolazione, nonché il circuito chiuso del sistema con una quantità limitata di sali minerali e sospensioni, prolunga notevolmente il suo tempo di esercizio.

Gli specialisti affermano che la durata delle costruzioni a circolazione naturale, dotate di tubi polimerici e radiatori bimetallici, può essere di circa cinquanta anni.

Uno svantaggio di tali schemi è considerato il salto di pressione relativamente basso. Bisogna inoltre tenere conto della certa resistenza che i radiatori e i tubi oppongono al movimento del fluido. Pertanto, il raggio d'azione di un tale sistema è limitato. Le norme edilizie raccomandano di utilizzare il riscaldamento a circolazione naturale entro un raggio non superiore a 30 m.

Inoltre, un tale sistema ha un'inerzia piuttosto elevata, quindi dal momento dell'accensione della caldaia fino alla stabilizzazione della temperatura nell'edificio riscaldato trascorre un periodo di tempo piuttosto lungo.

Un aspetto negativo è anche il fatto che tutti i tubi devono essere posati con una certa pendenza affinché il liquido possa muoversi nella direzione desiderata. Un impianto di riscaldamento a circolazione naturale è in grado di autoregolarsi.

Un sistema a due tubi con circolazione naturale è in grado di autoregolarsi: più bassa è la temperatura nell'ambiente riscaldato, maggiore diventa la velocità di movimento del fluido termovettore.

Più bassa è la temperatura ambiente, maggiore è la velocità di circolazione del fluido termico. Inoltre, sulla spinta del liquido attraverso il circuito di riscaldamento influiscono diversi altri fattori: la sezione e il materiale dei tubi di distribuzione, il raggio e il numero di curve nello schema dell'impianto di riscaldamento a due tubi di una casa privata, nonché la presenza e il tipo di valvole di intercettazione installate.

Agendo sui fattori elencati, è possibile ottenere la massima efficienza del sistema di riscaldamento.

Distribuzione con circolazione forzata del fluido termovettore

Nello schema sopra descritto viene inserita una pompa di circolazione, che muove il liquido termovettore lungo il circuito di riscaldamento chiuso. Ciò offre vantaggi significativi. Innanzitutto, aumenta la velocità di movimento del liquido, grazie alla quale l'edificio si riscalda molto più rapidamente.

Allo stesso tempo, tutti i radiatori collegati al sistema ricevono fluido termico all'incirca alla stessa temperatura. Ciò consente loro di riscaldarsi in modo uniforme al massimo.

Utilizzando uno schema a circolazione naturale, ciò non è possibile, poiché la temperatura del liquido che entra nel radiatore dipende dalla distanza a cui si trova dalla caldaia. Più lontano è il termosifone, più freddo è il fluido termico. La circolazione forzata consente di regolare il livello di riscaldamento dei singoli elementi della rete. Inoltre, se necessario, è possibile chiudere singole sezioni di essa.

L'uso di una pompa di circolazione consente di includere nel sistema un vaso di espansione a membrana, cioè di realizzarlo in versione chiusa. In questo modo, la quantità di liquido evaporato si riduce notevolmente.

Inoltre, l'installazione della struttura viene notevolmente semplificata, poiché non è necessario posare i tubi rigorosamente con un certo angolo, calcolare con precisione il loro diametro e l'altezza di sollevamento.

Nella figura è presentato lo schema di un sistema di riscaldamento a due tubi con circolazione forzata. Qui è presente una pompa che muove il liquido lungo il circuito

Un altro vantaggio della configurazione a circolazione forzata è la possibilità di apportare le necessarie modifiche allo schema e al layout in modo abbastanza indolore. Per la realizzazione di tale configurazione si utilizzano tubi e componenti di diametro inferiore, il che la rende notevolmente più economica.

Inoltre, tali sistemi sono più economici grazie al fatto che la differenza di temperatura del fluido termico liquido all'ingresso e all'uscita della caldaia è molto inferiore rispetto a un sistema analogo a circolazione naturale.

La presenza di una pompa nello schema impedisce la formazione di aria nella tubazione di riscaldamento. In generale, gli impianti con circolazione forzata sono considerati più efficienti, ma hanno anche dei difetti.

La più significativa tra queste è la dipendenza dall'energia elettrica. La pompa non può funzionare senza essere collegata a una fonte di alimentazione. In caso di interruzioni di corrente, tale sistema di riscaldamento si arresta. In caso di frequenti interruzioni, è consigliabile disporre di una fonte di energia ininterrotta.

Tra gli svantaggi si annoverano solitamente anche i costi finanziari. Una parte di essi è costituita dal prezzo della pompa di circolazione, nonché dal costo dei raccordi necessari per il suo corretto funzionamento. Ciò complessivamente aumenta il costo di installazione dell'impianto. Inoltre, mensilmente sarà necessario pagare le bollette dell'energia elettrica che alimenta la pompa di circolazione.

La corretta scelta della pompa determina in gran parte l'efficienza del funzionamento dell'impianto di riscaldamento a circolazione forzata.

Lo schema di riscaldamento può essere composto in due modi diversi, che determinano la disposizione delle colonne montanti e delle tubature nello spazio.

Tipo di disposizione orizzontale e verticale

Prevede il collegamento degli apparecchi di riscaldamento a un collettore orizzontale. Viene installata principalmente in edifici a un piano di grande superficie. In questo caso, è ottimale posizionare le colonne montanti nei corridoi o nei locali di servizio.

Il vantaggio di questo tipo di disposizione è considerato il costo inferiore dell'impianto stesso e della sua installazione. Il principale svantaggio è la tendenza della struttura all'accumulo di aria, pertanto è necessaria l'installazione di rubinetti di Maevskij.

La distribuzione orizzontale si differenzia da quella verticale per il fatto che il numero di condotte verticali è minimo. Il suo vantaggio è che la tubazione di mandata e quella di ritorno possono essere posate sotto il pavimento; lo svantaggio è che per la posa nascosta non è consigliabile utilizzare tubi polimerici ed è indispensabile installare una pompa di circolazione sul circuito.

I radiatori vengono collegati alle colonne montanti disposte verticalmente. Questa opzione è particolarmente adatta per edifici a più piani, poiché consente di collegare ogni piano singolarmente alla colonna montante di riscaldamento. Il principale vantaggio del sistema è considerato l'assenza di sacche d'aria. Tuttavia, la realizzazione di uno schema di riscaldamento con disposizione verticale risulterà più costosa rispetto all'analogo orizzontale.

La disposizione verticale dell'impianto consente di collegare ogni piano singolarmente al riscaldamento, il che è molto comodo.

Impianto di riscaldamento a due tubi con distribuzione superiore

La principale caratteristica distintiva di tale struttura è la posa della tubazione di mandata nella parte superiore della stanza, mentre il ritorno viene convogliato nella parte inferiore.

Un importante vantaggio di questo sistema: l'alta pressione nella tubatura principale, dovuta alla notevole differenza di livello tra il tubo di ritorno e quello di mandata. Grazie a ciò, il loro diametro può essere uguale anche nella realizzazione di uno schema a circolazione naturale.

Tuttavia, il vaso di espansione, che viene posizionato nel punto più alto dello schema, si trova spesso in una soffitta non riscaldata, il che può causare problemi. Come alternativa, si può considerare l'installazione del serbatoio all'interno del solaio, con la metà inferiore che rimane nella stanza riscaldata e la parte superiore che esce in soffitta e viene isolata al massimo.

Se il proprietario non è particolarmente preoccupato della presenza di tubi sotto il soffitto della stanza, è consigliabile posizionare la linea di mandata al di sopra del livello delle finestre.

In questo caso, il vaso di espansione può essere posizionato sotto il soffitto, a condizione che l'altezza del montante sia sufficiente per garantire una velocità normale del fluido termovettore. Il tubo di ritorno dovrà essere montato il più vicino possibile al livello del pavimento o addirittura al di sotto di esso. È vero che nell'ultimo caso, durante la realizzazione della tubatura principale, non sarà possibile utilizzare elementi di connessione per evitare la comparsa di perdite.

Nella figura sono presentati gli schemi di distribuzione superiore con movimento naturale del fluido termovettore in parallelo e in controcorrente. Vengono mostrate le varianti di distribuzione a due circuiti e a un circuito.

L'aspetto di una stanza con tubi posati sotto il soffitto non è esteticamente gradevole. Inoltre, parte del calore si disperde verso l'alto, rendendo l'impianto di riscaldamento con distribuzione superiore poco efficiente.

Pertanto, si può provare a realizzare uno schema con la tubatura di mandata che passa sotto i radiatori, ma questo migliorerà solo l'aspetto estetico del sistema, senza influire sui suoi difetti.

Il collegamento di una pompa consente di ottenere facilmente una pressione ottimale nell'impianto anche utilizzando tubi di diametro minimo. Il massimo effetto da un impianto di riscaldamento con distribuzione di tipo superiore si può ottenere in una casa privata a due piani, poiché la circolazione naturale è favorita dalla grande differenza di altezza tra la caldaia situata nel seminterrato e i radiatori del secondo piano.

Ancora una volta, il liquido termovettore riscaldato verrà inviato al vaso di espansione, che viene posizionato in soffitta o al secondo piano. Da lì, lungo un collettore inclinato, il liquido inizierà a fluire nei radiatori.

In questo caso, è persino possibile combinare il serbatoio di distribuzione responsabile della presenza di acqua calda con il vaso di espansione. Se in casa verrà installata una caldaia non dipendente dall'energia elettrica, si otterrà un impianto di riscaldamento completamente autonomo.

Un'altra ottima soluzione per una casa a due piani è un sistema combinato che unisce tratti a due e a un tubo. Ad esempio, un impianto monotubo viene installato al secondo piano come pavimento radiante ad acqua, mentre un impianto a due tubi viene installato al primo piano. La possibilità di regolare la temperatura in tutte le stanze è mantenuta integralmente.

Un sistema di riscaldamento a due tubi con distribuzione superiore non abbellisce la stanza. Il tubo di alimentazione deve essere posizionato sopra la finestra se l'edificio non è dotato di un sottotetto coibentato.

Il principale vantaggio di un sistema di riscaldamento a due tubi con distribuzione superiore è considerato l'elevata velocità di circolazione del fluido termovettore e l'assenza di formazione di aria nella tubatura.

Per questo motivo viene utilizzato abbastanza spesso, nonostante i notevoli svantaggi:

• aspetto antiestetico delle stanze;
• elevato consumo di tubi e componenti;
• mancanza di possibilità di riscaldare ambienti di grandi dimensioni;
• problemi di collocazione del vaso di espansione, che non sempre può essere abbinato a quello di distribuzione;
• costi aggiuntivi per la decorazione per poter mascherare i tubi.

In generale, il sistema con distribuzione superiore è perfettamente funzionale e, con calcoli effettuati correttamente, anche molto efficiente.

Configurazione a due tubi con distribuzione inferiore

Lo schema prevede l'installazione della mandata e del ritorno sotto i termosifoni. A differenza del sistema con distribuzione superiore, la direzione del flusso del fluido termovettore è cambiata. Inizia a muoversi dal basso verso l'alto, passa attraverso i termosifoni e viene inviato attraverso il ritorno alla caldaia di riscaldamento.

I sistemi con distribuzione inferiore possono includere uno o più circuiti. Inoltre, è possibile realizzare una distribuzione a fondo cieco e uno schema con movimento parallelo del liquido termovettore.

Nella figura è rappresentato un sistema di riscaldamento a due tubi con distribuzione inferiore. Lo schema inferiore di posa della tubatura di mandata è vantaggioso perché non richiede un isolamento altrettanto potente della tubatura come quando viene posato in un sottotetto non riscaldato. Anche le perdite di calore sono notevolmente inferiori.

Il principale difetto della struttura è la presenza di aria. Per eliminarla si utilizzano i rubinetti di Mayevsky. Inoltre, se l'impianto è installato in una casa a due o più piani, si presuppone che tale rubinetto debba essere su ogni termosifone. Questo, ovviamente, non è molto comodo, quindi si consiglia la posa di speciali linee di sfiato aria, che vengono integrate nel sistema.

Questi sfiati raccolgono l'aria dalla rete di riscaldamento e la convogliano nel montante centrale. L'aria passa poi nel vaso di espansione, da dove viene rimossa. Gli schemi di riscaldamento con distribuzione inferiore e circolazione naturale sono usati piuttosto raramente, poiché presentano una serie di limitazioni. Innanzitutto, la maggior parte dei radiatori inseriti nel circuito sono terminali.

Per questo motivo è necessario dotarli di valvole di sfiato. Se nell'impianto è presente un vaso di espansione di tipo aperto, sarà necessario sfiatare l'aria quasi ogni giorno. L'installazione di condotti d'aria che collegano i tubi di mandata permette di compensare questo inconveniente. Tuttavia, complicano notevolmente lo schema e lo rendono più ingombrante. Inoltre, la linea dell'aria viene posata nella parte superiore della stanza.

Il vantaggio significativo della distribuzione inferiore, ovvero l'assenza di una tubatura visibile, viene perso. In questo caso, il numero di tubi utilizzati per l'installazione è del tutto paragonabile al numero di componenti necessari per la distribuzione superiore. Pertanto, per realizzare un sistema a due tubi con distribuzione inferiore, si utilizza più spesso la variante a circolazione forzata.

Esteriormente, i sistemi con distribuzione inferiore appaiono molto più gradevoli. Le tubazioni sono realizzate con tubi di piccolo diametro, passano sotto i radiatori e sono quasi invisibili

Tra i principali vantaggi di questo sistema possiamo annoverare:

• Posizione compatta del pannello di controllo dell'intero sistema. Di solito viene installato nel seminterrato.
• Riduzione delle perdite di calore ottenuta posando i tubi nella parte bassa dell'ambiente.
• Possibilità di collegare e utilizzare l'impianto di riscaldamento prima del completamento dei lavori di costruzione o ristrutturazione. Ad esempio, il primo piano può essere riscaldato mentre al secondo si svolgono i lavori necessari.
• Notevole risparmio di calore grazie alla possibilità di distribuirlo negli ambienti riscaldati.

Tra gli svantaggi dell'impianto a distribuzione inferiore si annoverano la grande quantità di tubi e componenti necessari per l'installazione e la bassa pressione del liquido nella linea di alimentazione. Inoltre, come aspetto negativo si può considerare la necessità di installare valvole di Maevskij sui radiatori di riscaldamento, nonché la costante rimozione delle sacche d'aria dal sistema.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video #1. Panoramica e valutazione dei vantaggi e svantaggi degli impianti di riscaldamento a circolazione naturale e forzata:

Video #2. Analisi dettagliata dello schema di riscaldamento a due tubi per una casa di campagna a tre piani:

Video #3. Come installare autonomamente un sistema di riscaldamento a due tubi in una casa di campagna:

Il sistema di riscaldamento a due tubi è un metodo ampiamente diffuso per un riscaldamento pratico ed efficace dell'abitazione. Esistono molte varianti di questo schema. È importante scegliere l'opzione giusta per la propria casa e effettuare un calcolo accurato di tutti i parametri del sistema. Solo allora la casa sarà calda e accogliente.

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