Sistema di riscaldamento collettore: schemi di distribuzione per case private e appartamenti

Il problema chiave del classico impianto di riscaldamento a uno e due tubi delle case private è il rapido raffreddamento del fluido termovettore. Lei concorderà che non sarebbe male realizzare un sistema privo di questo difetto.

Lei desidera realizzare nella sua casa un riscaldamento in cui il fluido termovettore rimanga caldo il più a lungo possibile? La aiuteremo a risolvere questo problema – nell'articolo viene esaminato il sistema di riscaldamento a collettori, che gode di grande popolarità negli ultimi anni. È proprio questo sistema in grado di mantenere la temperatura desiderata all'interno del circuito per un lungo periodo.

Inoltre, in questo materiale abbiamo esaminato quali principi stanno alla base del sistema e quale schema di distribuzione è il più comodo in termini di installazione. Nell'articolo sono state selezionate schemi e foto tematiche, consigli utili e video sulle caratteristiche del sistema a collettori e le sfumature del montaggio dei radiatori.

Dispositivo del sistema a collettori

La base del sistema di riscaldamento a collettore e l'organo di lavoro principale è l'unità di distribuzione, comunemente chiamata pettine del sistema.

Questo è un tipo speciale di raccorderia idraulica, che ha lo scopo di distribuire il fluido termovettore attraverso anelli e condutture indipendenti.

Il gruppo collettore include anche: vaso di espansione, pompa di circolazione e dispositivi del gruppo di sicurezza.

Il gruppo collettore per un sistema di riscaldamento a due tubi è composto da due parti:

• Ingresso – si collega all'unità di riscaldamento tramite il tubo di mandata, riceve e distribuisce il fluido termovettore riscaldato alla temperatura necessaria lungo il circuito.
• Uscita – è collegato ai raccordi di ritorno dei circuiti indipendenti, raccoglie l'acqua raffreddata di ritorno e la reindirizza alla caldaia.

La differenza principale tra la distribuzione a collettore del riscaldamento e il tradizionale collegamento in serie dei dispositivi è che ogni apparecchio di riscaldamento in casa ha una fornitura indipendente.

Questa soluzione costruttiva consente di regolare la temperatura di ogni radiatore in casa e, se necessario, di spegnerlo completamente.

Spesso nella progettazione del riscaldamento si utilizza un tipo di distribuzione mista, in cui al gruppo vengono collegati più circuiti, ciascuno controllato indipendentemente. Ma all'interno del circuito, i radiatori sono collegati in serie.

Il pettine è un segmento di tubo spesso, dotato di un ingresso e di diverse uscite, il cui numero è determinato dal numero di circuiti collegati.

Vantaggi e svantaggi del sistema a collettori e a raggi

Tra gli innegabili vantaggi dell'installazione di un sistema a collettore, vale la pena evidenziare:

1. Facilità d'uso. Poiché ogni elemento è controllato indipendentemente, l'utente può impostare la temperatura in qualsiasi punto della casa. E quando necessario, può facilmente spegnere uno o un gruppo di radiatori in una stanza, mentre la temperatura nelle altre stanze rimane invariata.
2. Possibilità di utilizzare tubi di piccolo diametro. Poiché ogni diramazione dal collettore alimenta un solo apparecchio, per la sua posa si possono usare tubi di piccolo diametro, facili da nascondere nel sottofondo.
3. Manutenibilità. In caso di guasti, è possibile disconnettere facilmente qualsiasi tratto di tubazione senza interrompere il funzionamento dell'intero sistema.

Per formare più circuiti con parametri diversi, ad esempio differenze di pressione o diversa temperatura del fluido, si utilizzano pettini di distribuzione con funzione di compensatore idraulico.

Il separatore idraulico è un tubo capiente, alle cui uscite sono collegati diversi circuiti con circolazione indipendente.

L'acqua riscaldata dalla caldaia entra all'interno del separatore idraulico. Circolando all'interno del dispositivo, l'acqua viene prelevata a diverse distanze dagli attacchi e redistribuita attraverso i circuiti.

Nei punti di innesto di ogni circuito dopo l'idrofreccia verranno impostati i propri valori di differenza di pressione e temperatura del fluido

Grazie al fatto che il fluido termovettore riscaldato trasporta il calore ai radiatori con minori perdite, il rendimento del sistema aumenta. Ciò consente di ridurre la potenza della caldaia e risparmiare sul consumo di carburante.

Il sistema di riscaldamento, il cui elemento principale è il collettore, non è privo di inconvenienti.

Tra questi si possono annoverare:

• Lunghezza del tubo. Rispetto al collegamento in serie, la lunghezza del tubo per l'installazione di un sistema a collettori è due/tre volte superiore. La differenza di spesa è determinata dalla dimensione dell'area interessata.
• Necessità di utilizzare pompe di circolazione. L'installazione di circuiti indipendenti non può fare a meno del montaggio di pompe di circolazione. Ciò comporta costi aggiuntivi.

Il punto debole del sistema a collettori è la sua dipendenza dall'energia elettrica. Così, anche con la caldaia in funzione, in caso di interruzione di corrente, i tubi rimarranno freddi. Per questo motivo, tali sistemi non sono consigliati in zone dove le interruzioni di fornitura elettrica sono frequenti.

La pompa di circolazione garantisce il movimento forzato del fluido termovettore in un sistema realizzato con tubi di piccolo diametro, in cui la resistenza idraulica totale ha un valore elevato

Quando si posano i circuiti nel massetto del pavimento, è da tenere presente che ogni giunto è un potenziale punto di perdita. E in caso di difetto, per ripararlo sarà necessario rimuovere il cemento monolitico. Questa è un'operazione molto complicata e costosa.

Pertanto, i giunti delle reti del sistema a collettori sono posizionati esclusivamente sopra il livello del pavimento. Il più delle volte sono collocati nell'armadio del collettore.

Principi di composizione degli schemi di distribuzione

Non esistono standard uniformi di progettazione per gli schemi di distribuzione di un sistema a collettori. Le apparecchiature vengono selezionate in base a specifiche esigenze.

Ma gli esperti concordano in una autorevole opinione: tale sistema non è affatto adatto per il riscaldamento di appartamenti. Ciò è dovuto alla complessità di realizzazione del progetto, in quanto in un'abitazione solitamente sono presenti due o più colonne montanti.

E una delle condizioni obbligatorie per l'implementazione dello schema è la necessità di collegare tutti i radiatori a un'unica colonna montante.

Potrebbe esserle utile anche l'informazione su come collegare un radiatore di riscaldamento.

Per realizzare in un appartamento lo schema di distribuzione a collettore, sarà necessario lasciare solo un canale di calore, saldando preventivamente gli altri – esso si farà carico di tutto il carico.

Se invece si saldano tutti gli altri canali di mandata dell'acqua in modo che una singola colonna montante si faccia carico di tutto il carico, si forma un circuito idraulico chiuso all'interno di un singolo appartamento. Tutti i dispositivi di riscaldamento situati più in alto lungo la colonna montante verranno tagliati fuori dal sistema e non riceveranno il calore desiderato.

Gli inquilini che vivono sopra, prima o poi scopriranno la causa di questo fenomeno, e lo schema dovrà essere nuovamente rifatto a forza, sborsando una somma non trascurabile.

La distribuzione a collettore del riscaldamento può essere installata in condomini di nuova costruzione, a condizione che già in fase di costruzione siano state installate valvole aggiuntive per il collegamento di circuiti di diversa configurazione.

Nell'allestimento di un sistema a collettore, è necessario tenere conto di una serie di punti chiave, comuni anche ad altri tipi di sistemi.

Il sistema a collettore è l'ideale per le case unifamiliari.

La cosa principale è seguire le raccomandazioni di base dei professionisti durante la progettazione della distribuzione:

1. Presenza di uno sfiato aria. La valvola automatizzata viene posizionata direttamente sui collettori di mandata e di ritorno.
2. Presenza del vaso di espansione. Il suo volume deve essere almeno il 3% del volume totale del fluido termovettore. Tuttavia è consentito utilizzare anche dispositivi con volume maggiore.
3. Posizione del vaso di espansione. Viene installato sul «ritorno», posizionandolo prima della pompa di circolazione lungo il flusso dell'acqua. Maggiori dettagli sulla sua installazione sono descritti in un nostro altro articolo.
4. Installazione di pompe di circolazione su ogni circuito. La loro posizione non è determinante, ma raggiungono la massima efficienza, a causa della bassa temperatura di esercizio, sul 'ritorno'.

Se è necessario utilizzare un pettine dotato di compensatore idraulico, il vaso di espansione viene installato prima della pompa principale, destinata a garantire il movimento dell'acqua nel circuito piccolo.

Grazie al posizionamento del vaso di espansione prima della pompa, si può ridurre significativamente il rischio di danni al dispositivo dovuti alla turbolenza dell'acqua.

La pompa di circolazione viene fissata in modo che l'albero sia rigorosamente orizzontale. In caso contrario, la prima bolla d'aria lascerà l'unità senza lubrificazione e raffreddamento.

Maggiori dettagli sulla scelta della pompa di circolazione si possono leggere in questo articolo.

Se nell'impianto di riscaldamento sono presenti nodi di distribuzione aggiuntivi, questi non devono essere comunicanti.

Scelta dei componenti del sistema

Nella progettazione del riscaldamento, è meglio acquistare collettori di distribuzione prefabbricati.

Grazie alla varietà dell'assortimento, non sarà difficile scegliere un collettore in base a specifici parametri di riscaldamento, garantendo così precisione e affidabilità dell'impianto.

In vendita si trovano blocchi collettori già pronti che combinano i nodi di mandata e ritorno, oltre a valvole termostatiche e sfiati automatici

I parametri chiave nella scelta dei tubi per i circuiti di riscaldamento sono la resistenza alla corrosione, la resistenza termica e un'elevata resistenza alla rottura. Inoltre, i tubi devono avere la flessibilità necessaria per poter essere installati con qualsiasi angolazione.

Nella scelta dei prodotti, è preferibile optare per tubi venduti in rotoli. L'utilizzo di pezzi interi evita giunzioni nella distribuzione, il che è particolarmente importante in caso di installazione a incasso all'interno del massetto.

Tubi per sistemi di villette private

Nella progettazione del riscaldamento in case private, è opportuno considerare che la pressione nell'impianto è di circa 1,5 atmosfere e la temperatura del fluido termovettore può raggiungere:

• per i radiatori – 50-70 gradi;
• per i pavimenti radianti – 30-40 gradi.

Per gli impianti di riscaldamento autonomi, con i loro parametri prevedibili, non è affatto necessario acquistare tubi corrugati in acciaio inossidabile. Molti proprietari si limitano all'acquisto di tubi in polietilene reticolato con marcatura 'PEX'.

I tubi in polietilene per circuiti di riscaldamento sono disponibili in rotoli da 200 metri; sono in grado di sopportare pressioni fino a 10 kgf/cm² e funzionare a temperature fino a 95 °C.

Questi tubi vengono collegati utilizzando raccordi a compressione, ottenendo così giunzioni senza interruzioni.

Oltre agli elevati parametri operativi, il principale vantaggio del polietilene reticolato è la memoria meccanica del materiale. Pertanto, se si allunga con forza il bordo del tubo e si inserisce un raccordo nel varco creato, il tubo lo avvolgerà saldamente, garantendo una connessione resistente.

Quando si utilizzano tubi in metallo-plastica, il collegamento viene effettuato mediante raccordi a cappuccio con dadi di serraggio. E questo risulta essere un collegamento smontabile, che secondo lo SNiP non può essere «monoliticamente incassato».

Potrebbe trovare informazioni anche su quali tubi siano migliori per il riscaldamento, trattate qui.

Tubi per condomini

Se l'impianto a collettori viene installato in un condominio, bisogna considerare che la pressione di esercizio è di 10-15 atmosfere e la temperatura del fluido termovettore può raggiungere circa 100-120 °C. È importante ricordare che l'impianto di riscaldamento a collettori è possibile solo al primo piano.

L'opzione ottimale per l'installazione di un sistema in un condominio è l'utilizzo di tubi corrugati in acciaio inossidabile.

Un esempio lampante è rappresentato dai prodotti dell'azienda coreana Kofulso. I tubi di questa marca sono in grado di funzionare con una pressione di esercizio di 15 atmosfere e di resistere a temperature fino a circa 110 °C. La pressione di rottura dei tubi Kofulso raggiunge i 210 kgf/cm².

Grazie all'eccezionale flessibilità del tubo, per cui il raggio di curvatura è uguale al suo diametro, i prodotti sono comodi da utilizzare per la posa del «pavimento riscaldante».

L'assemblaggio dei giunti della tubatura con l'uso di tali elementi non è difficile. Il tubo viene semplicemente inserito nel raccordo e fissato serrando il dado, che comprime la superficie metallica corrugata con un elastico sigillante in silicone.

Caratteristiche del montaggio del sistema

L'installazione dell'impianto di riscaldamento collettivo di una casa privata dovrebbe essere effettuata già in fase di costruzione. Dopo la posa o il getto del pavimento finale, infatti, l'installazione di un tale impianto diventerebbe economicamente svantaggiosa. L'unica opzione per risolvere il problema in questo caso sarebbe il metodo aperto di installazione della distribuzione.

Installazione del pettine di distribuzione

Ai piani delle case con distribuzione orizzontale del riscaldamento, per posizionare il collettore, la pompa di circolazione e l'apparecchiatura di regolazione, sarà necessario installare una scatola chiusa – un armadio collettore.

La scatola chiusa proteggerà l'attrezzatura e le valvole di intercettazione da influenze meccaniche esterne e darà all'ambiente un aspetto più estetico

L'armadio collettore viene installato in nicchie separate degli ambienti, protette dall'umidità. Molto spesso si riserva uno spazio nel corridoio, nel guardaroba o nella dispensa.

Nella progettazione del riscaldamento di un edificio a due piani, sarà necessario installare due gruppi collettori: al primo e al secondo livello. Ulteriori nodi di distribuzione permetteranno di garantire una lunghezza approssimativamente uguale del circuito.

In alternativa, si può prendere come base uno schema in cui il primo gruppo sarà responsabile della distribuzione del calore nei singoli circuiti, mentre il secondo fungerà da componente chiave nella realizzazione del «pavimento riscaldante».

Il fluido termovettore riscaldato dalla stanza con la caldaia fluisce attraverso le condotte principali ai collettori installati per piano

Il numero di ingressi e uscite del collettore è sempre uguale al numero di elementi riscaldanti situati sul piano: radiatori o anelli di pavimenti riscaldanti. Per ogni stanza si posa un ramo separato che, collegando più apparecchi di riscaldamento, realizzerà uno schema parallelo o a vicolo cieco.

Per ridurre i costi di collegamento dei radiatori, si utilizza lo schema 'passante'.

Nello schema 'passante', la valvola termostatica viene installata solo sul primo circuito del radiatore; in questo modo, la portata dell'acqua viene regolata su tutti gli apparecchi collegati in serie successivi.

Nel sistema 'passante', più apparecchi collegati in serie vengono percepiti come un unico elemento.

Varianti di posa della tubazione

Nella distribuzione a collettore, si utilizza spesso il metodo di posa dei tubi nel massetto di cemento. Il suo spessore varia tra 50 e 80 mm, che è più che sufficiente per il 'monolitizzazione' della distribuzione interna dell'impianto di riscaldamento.

Ma secondo lo SNiP, nel calcestruzzo sono consentite solo giunzioni continue.

Il collegamento al collettore di qualsiasi radiatore o convertore avviene tramite due tubi: mandata e ritorno; pertanto i tubi vengono posati a coppie nel massetto del pavimento.

A tale scopo si utilizzano spesso tubi in metallo-plastica con diametro di 16 mm. Grazie alla loro flessibilità, è comodo posare la tubazione sotto il pavimento.

Pianificando di ricoprire i tubi in metallo-plastica con un massetto di cemento dopo la prova di pressione dell'impianto, è necessario avvolgerli preventivamente con isolamento termico.

Questo strato permetterà di ridurre al minimo il rischio di danni ai tubi dovuti alla dilatazione termica, poiché in questo caso si 'sfregheranno' non contro il cemento ma contro l'isolamento.

Durante la posa dei tubi nel massetto, secondo i requisiti dello SNiP, i giunti devono essere lasciati accessibili, posizionandoli quindi sopra il livello del pavimento.

Sopra il massetto viene posato il compensato, che viene coperto con il rivestimento finale del pavimento: linoleum o parquet.

I tubi possono essere portati anche ai radiatori lateralmente o dall'alto, ad esempio nello spazio del controsoffitto.

Alcuni artigiani preferiscono posare i tubi esternamente, disponendoli lungo le pareti e nascondendoli dietro battiscopa decorativi. Ma questo metodo di installazione comporta inevitabilmente un aumento della lunghezza della tubazione.

Non si consiglia di far passare la tubazione attraverso le aperture delle porte. Ciò potrebbe comportare che durante l'installazione della soglia di una porta interna, al momento della foratura, il tubo venga danneggiato.

Nel caso in cui la tubazione debba essere fatta passare attraverso un muro, per prevenire danni dovuti al ritiro dell'edificio, il foro nel muro dovrebbe essere dotato di un manicotto.

Su ogni circuito idraulico che parte dal pettine di distribuzione viene installata una valvola di intercettazione separata.

Per poter scaricare l'aria accumulata nell'impianto, si montano:

• sul nodo di distribuzione – valvole di sfiato;
• sui radiatori (si accumula nei punti più alti) – valvole di Maevskij.

Grazie al fatto che ogni circuito idraulico che segue i collettori è un sistema indipendente, è comodo da utilizzare nella realizzazione dei «pavimenti riscaldati».

Il principale vantaggio del sistema a collettori per pavimento è che i flussi termici si distribuiscono uniformemente sul pavimento.

La circolazione dell'aria nell'installazione della variante a pavimento avviene in modo naturale.

Nella realizzazione di tale sistema, i tubi in metallo-plastica vengono posati su un cuscinetto termoisolante, formando un motivo a forma di serpente o spirale. Il diametro dei tubi e il passo di posa sono determinati secondo i calcoli. Una condizione – la lunghezza di un singolo circuito non deve superare i 90 metri.

I circuiti posati vengono collegati al nodo di distribuzione e, dopo aver verificato la tenuta dei raccordi, vengono colati con malta cementizia. L'altezza del massetto è di 70-90 mm.

Con lo stesso principio si monta sia il sistema a collettori di una villetta a due piani, sia di un edificio residenziale con molti piani.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Principio di progettazione del sistema:

Come eseguire correttamente il montaggio:

Installando un sistema di riscaldamento a collettori nella Sua casa, otterrà la possibilità di regolare individualmente le modalità di funzionamento degli apparecchi.

E le spese aggiuntive per l'aumento della lunghezza dei tubi sono compensate dalla riduzione del loro diametro e dalla semplificazione del montaggio del sistema.

A casa Sua ha un sistema di riscaldamento a collettori? O sta solo progettando di installarlo e sta studiando le informazioni? Forse Le è sorta una domanda sulla composizione dello schema di distribuzione del sistema a collettori? Ponga le Sue domande, condivida la Sua esperienza personale nell'installazione del riscaldamento in casa, lasciando un commento sotto questo articolo.