Termostati o teste termiche per termosifoni

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Nelle realtà odierne, il fatto stesso del riscaldamento non è sufficiente: il riscaldamento dovrebbe essere comodo e poter essere regolato individualmente. Nel contesto dei sistemi di riscaldamento idraulico, il modo migliore per migliorare l’ergonomia del controllo è utilizzare valvole termostatiche, alle quali è dedicata la nostra recensione..

Termostati o teste termiche per termosifoni

Principi di funzionamento dei sistemi di riscaldamento idraulico

Qualsiasi fonte di riscaldamento necessita di dispositivi di regolazione. I condizionatori d’aria, gli elementi riscaldanti a pavimento e i convettori hanno un termostato meccanico incorporato che spegne l’alimentazione del dispositivo quando viene raggiunto il segno di temperatura richiesto. E quali mezzi tecnici vengono utilizzati nelle reti di radiatori dei sistemi di riscaldamento idraulico?

Da un lato, quasi tutte le caldaie per riscaldamento hanno un sensore incorporato che controlla la temperatura del liquido di raffreddamento. Tuttavia, non può essere considerato il principale mezzo di regolazione della temperatura dell’aria, poiché i locali riscaldati da sistemi liquidi differiscono per volume e quantità di perdita di calore. Pertanto, la funzione principale del sistema di termoregolazione della caldaia è quella di impedire il surriscaldamento del portatore di calore. Inoltre, non dobbiamo dimenticare le caldaie a combustibile solido, la maggior parte delle quali semplicemente non sono in grado di cambiare le modalità di combustione a seconda della temperatura del fluido di lavoro..

Controllo della temperatura di riscaldamento della caldaia a gas

Per garantire una temperatura dell’aria confortevole nei locali abitati, è necessario controllare l’intensità del rilascio di calore sui regolatori stessi. A tale scopo, esiste una vasta gamma di valvole e raccordi classificati come teste termiche per sistemi di riscaldamento idraulico. Differiscono nel metodo di controllo e nella struttura interna, mentre il principio di base dell’operazione è abbastanza semplice da capire.

L’essenza del lavoro di valvole e raccordi

Per utilizzare correttamente i dispositivi di controllo della temperatura, è necessario capire come funziona un radiatore idraulico. La fonte di calore, che alla fine viene trasferita nell’atmosfera della stanza, è un trasportatore di calore che circola in un circuito chiuso e saturo di calore quando passa attraverso la parte generatrice del sistema. Quando entra nel radiatore, il liquido di raffreddamento dà energia al corpo e, a sua volta, lo emette nello spettro infrarosso e trasferisce anche una parte del calore al flusso d’aria che passa attraverso il sistema di finning.

Termosifone

Pertanto, si possono distinguere due modi in cui il trasferimento di energia dal liquido di raffreddamento all’aria è limitato. Il primo e più comune è ridurre il flusso del liquido di raffreddamento nei canali del radiatore. Se un volume più piccolo di fluido di lavoro scorre attraverso il radiatore, di conseguenza, la quantità di energia termica fornita al dispositivo di riscaldamento sarà inferiore. In pratica, ciò viene realizzato abbassando artificialmente il diametro nominale del tubo sulla connessione del radiatore..

Il secondo metodo di regolazione è di normalizzare la temperatura del portatore di calore in entrata, che sembra più logico, ma in pratica causa ulteriori difficoltà tecniche. L’unico modo per ridurre la temperatura di mandata è miscelarlo con parte del refrigerante di ritorno. Tuttavia, ciò non può essere fatto con la pressione differenziale effettiva del sistema idraulico standard. Pertanto, questo metodo di regolazione richiede l’installazione di un’unità con una valvola miscelatrice di flusso e una pompa di circolazione aggiuntiva, che in realtà è rilevante non per un radiatore separato, ma per un intero gruppo..

Problemi di bilanciamento

Se la rete del radiatore è costruita sul principio di una connessione a due tubi con un movimento di ritorno del liquido di raffreddamento, richiede un bilanciamento. L’essenza di quest’ultimo è limitare il flusso attraverso i radiatori situati più vicino all’unità termica, in modo che il fluido di lavoro riscaldato fluisca verso i radiatori più distanti senza ulteriori sforzi.

Per un bilanciamento accurato, è necessario che la portata del liquido di raffreddamento in ciascun radiatore rimanga invariata, il che è impossibile con il primo dei metodi di termostatazione descritti. Se vengono utilizzate le teste termiche che regolano il flusso, è necessario rimediare ad alcuni errori nella configurazione del sistema idraulico. Va notato che con un numero limitato di radiatori – circa 10-12 in un’ala, l’effetto della modifica del flusso non influisce in modo significativo sul funzionamento del sistema nel suo complesso.

Sistema di riscaldamento della casa

Tuttavia, per i circuiti lunghi con un numero significativo di radiatori, questo approccio non può essere applicato. Anche il minimo aumento della portata nei dispositivi di riscaldamento del gruppo più vicino provoca gravi guasti, quindi in tali sistemi ci sono due modi alternativi per uscire dalla situazione:

  1. Divisione della rete del radiatore in più ali con l’installazione di singole pompe di circolazione.
  2. Regolazione della velocità di trasferimento del calore mediante controllo della temperatura mediante unità di miscelazione del flusso.

È impossibile dire inequivocabilmente quale delle opzioni sia la migliore. Ad esempio, la configurazione delle tubazioni e le posizioni dei radiatori potrebbero semplicemente non consentire al sistema di essere suddiviso in più ali. Allo stesso tempo, l’installazione di unità di miscelazione del flusso è più costosa, quindi la progettazione dei sistemi viene sempre eseguita su base individuale, tenendo conto dei requisiti di cui sopra.

Tipi di teste termostatiche e loro principio di funzionamento

Le valvole di intercettazione e controllo sono presentate sul mercato idraulico con un vasto assortimento, mentre le differenze fondamentali non sono sempre evidenti per l’acquirente, perché in generale l’aspetto e la descrizione generale dei dispositivi non sono molto diversi. Tuttavia, per tali prodotti è applicabile una classificazione molto specifica in base al meccanismo d’azione e al tipo di controllo della temperatura..

Termostato meccanico in sezioneTermostato meccanico in sezione

L’assemblaggio delle valvole di controllo è rappresentato direttamente dalla testa di regolazione e dalla valvola su cui agisce. La testa termostatica può utilizzare l’espansione termica del fluido di lavoro, tali dispositivi sono chiamati semi-automatici. Liquido, gas o solido possono essere usati come mezzo di lavoro. Le teste termiche a liquido e paraffina hanno la risposta più rapida, ma quelle a gas sono caratterizzate da una maggiore durata a scapito di un’elevata velocità di reazione.

Termostato condensa gas radiatoreTermostato condensa gas radiatore: 1 – serranda flusso; 2 – connessione staccabile; 3 – stelo valvola; 4 – soffietto; 5 – corpo testa termica; 6 – premistoppa; 7 – scatola gru; 8 – cono valvola; 9 – corpo valvola

L’unità elettronica può anche controllare il grado di pressione sulla valvola, nel qual caso stiamo parlando di teste termiche digitali. La pressione diretta sulla valvola è fornita da un servoazionamento, pertanto è necessaria una fonte di alimentazione affinché il dispositivo funzioni. Il vantaggio principale degli accessori digitali è la loro elevata ergonomia: la temperatura viene regolata quasi al volo, inoltre, è possibile programmare modalità giornaliere per impostare singoli punti di temperatura durante il sonno e l’assenza da casa. Allo stesso tempo, il costo delle testine digitali è 1,5-2 volte superiore all’azione meccanica semiautomatica.

Testa termica digitaleTesta termica digitale

A seconda del tipo di valvola su cui è installata la testina termica, sono attivi diversi tipi di correzione della temperatura ambiente. Il metodo, che consiste nel limitare il flusso, viene implementato usando una valvola a due vie, una a tre vie viene utilizzata quando il circuito viene eseguito sull’unità di miscelazione del flusso. Quasi tutti i tipi di valvole sono progettati per adattarsi a tutti i tipi di teste termiche, almeno la piena compatibilità è garantita nel listino prezzi di un produttore.

Servo testina termica elettronicaServo testina termica elettronica

Un’ulteriore differenza è il posizionamento del sensore di temperatura. In alcune testine termiche, si trova nella custodia del dispositivo, in altre può essere posizionato in remoto: per i termostati digitali, la distanza di rimozione è praticamente illimitata, mentre per i dispositivi meccanici la rimozione contribuisce a un tempo di risposta più breve e quindi il sensore si trova solitamente dal dispositivo di controllo termico non oltre 1 –1,5 M. Inoltre, notiamo che esiste la possibilità di localizzare a distanza il sensore di temperatura per raccordi che controllano il riscaldamento sia del portatore di aria che di calore.

Funzionalità di installazione e impostazioni

Nella versione più semplice, la testa termostatica è installata sul tubo di alimentazione del radiatore. È importante assicurarsi che la freccia sul corpo valvola corrisponda alla direzione effettiva di movimento del liquido di raffreddamento. La maggior parte delle valvole ha una comoda disposizione dei collegamenti: una filettatura esterna all’uscita per avvitare nel manicotto e una filettatura interna all’ingresso per una facile installazione di un raccordo a dado a risvolto. Se necessario, il gruppo termostatico può essere utilizzato per sostituire la valvola di intercettazione superiore del radiatore, ma per questo la valvola stessa deve avere una connessione di uscita di tipo americano.

Installazione della testina termica sul radiatore

Le valvole a tre vie vengono utilizzate per l’installazione nell’unità di miscelazione del flusso. In questo caso, i rubinetti del flusso principale tagliano la linea di alimentazione secondo la direzione di movimento del liquido di raffreddamento, mentre l’uscita secondaria è collegata al tubo di bypass su cui è installata la pompa di circolazione. Qui, tutti gli stessi tipi di testine termiche possono essere utilizzati come per l’installazione su un radiatore: con controllo della temperatura dell’aria o del refrigerante e con una posizione diversa del sensore, a seconda che l’installazione venga eseguita apertamente o in una nicchia tecnologica.

Pompa e gruppo di miscelazione per riscaldamento a pavimento

Esistono una serie di regole semplici ma obbligatorie per l’installazione di teste termiche. Per la maggior parte, si riferiscono a garantire il corretto funzionamento del termostato: la testa deve essere liberamente soffiata per convezione indiretta, non deve essere posizionata in aree senza uscita, sotto tende, nonché in luoghi esposti a correnti d’aria o riscaldamento di terze parti, ad esempio alla luce solare aperta. Naturalmente, quando si tratta di teste con un sensore remoto, tutto quanto sopra si applica direttamente all’elemento sensibile alla temperatura. La posizione orizzontale del regolatore è considerata ottimale, quindi l’aria scorre liberamente attraverso la griglia di protezione e soffia il fluido di lavoro e il riscaldamento dai tubi di collegamento ha un effetto minimo.

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