Efficienza energetica a portata di mano: le valvole termostatiche per ottimizzare i consumi

Cosa sono le valvole termostatiche

Esistono vari metodi per regolare la potenza termica dei corpi scaldanti, tra cui l’uso delle valvole termostatiche. Questi dispositivi sono progettati per regolare automaticamente il flusso di acqua calda in base alla temperatura ambiente.

Le valvole termostatiche per il riscaldamento autonomo o per quello centralizzato sono per definizione dei regolatori di portata del fluido termovettore che circola all’interno degli elementi scaldanti.

Di fatto, è un sistema capace di controllare e regolare il flusso dell’acqua all’interno dei termosifoni, gestendo la portata e di conseguenza il calore diffuso negli ambienti di un locale, proveniente naturalmente da caldaie, pompe di calore o altri impianti di produzione di energia termica. In questo modo, grazie alle valvole sui termosifoni è possibile evitare che un calorifero scaldi in maniera eccessiva una determinata stanza della nostra casa.

Questi accessori possono essere utilizzati sia con impianti di riscaldamento centralizzato sia con impianti autonomi, e vanno installati direttamente sui termosifoni, che di solito costituiscono la parte ultima di un impianto di riscaldamento.

Le valvole termostatiche dispongono di una scala numerica che solitamente va da zero a cinque, ma può estendersi fino a dieci. Questo permette di impostare temperature diverse per i radiatori in ciascuna stanza, assicurando che ogni ambiente venga riscaldato in modo adeguato, tenendo conto delle sue dimensioni e della sua funzione.

L’installazione di valvole termostatiche modifica la logica operativa dell’impianto, trasformandolo da un sistema a portata costante a uno a portata variabile.

Per implementare questo cambiamento, è fondamentale un corretto bilanciamento dell’impianto. In genere, si effettua una preregolazione che garantisce a ogni corpo scaldante la portata adeguata, permettendo così di ottenere la giusta quantità di energia termica.

PER APPROFONDIRE
Riqualificazione degli impianti a radiatori: il bilanciamento dinamico della portata e le valvole termostatiche

L’installazione delle valvole termostatiche è obbligatoria nei condomini che dispongono di un impianto di riscaldamento centralizzato.

Ma è bene che tutti gli edifici, a prescindere dalla tipologia di impianto, siano dotati di questi dispositivi. L’obbligo per gli impianti centralizzati è stato introdotto dall’Unione Europea con la Direttiva 27/2012 per promuovere l’efficienza energetica. Successivamente, il Decreto Legislativo 102 del luglio 2014 e il Decreto Milleproroghe hanno confermato per l’Italia l’obbligo di installare termo valvole e contabilizzatori di calore negli edifici residenziali, pubblici e privati, dotati di sistemi di riscaldamento centralizzato.

Queste misure mirano a contenere il consumo energetico degli edifici, poiché consentono agli utenti di regolare la temperatura interna, minimizzando così gli sprechi energetici.
Questa scelta legislativa è indirizzata verso il risparmio energetico e l’ottimizzazione sia degli impianti tecnici che delle strutture edilizie, in un contesto di sostenibilità ambientale.

La mancata installazione di tali dispositivi può comportare sanzioni pecuniarie per i proprietari delle unità immobiliari. Tuttavia, è prevista un’esenzione qualora un tecnico abilitato attesti l’impossibilità di installare le valvole o ne certifichi la non convenienza economica. A tal proposito, si vedano questi due approfondimenti.

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Come funziona e come è fatta una valvola termostatica

Il funzionamento delle valvole termostatiche è piuttosto intuitivo. Man mano che la temperatura del locale aumenta, la valvola termostatica comincia a chiudersi, riducendo la quantità di acqua che entra nel radiatore.
In questo modo, solo la giusta quantità di acqua calda fluisce nel radiatore per mantenere costante la temperatura dell’ambiente. Con un minor afflusso d’acqua, il ricircolo all’interno del radiatore rallenta, massimizzando così l’efficienza del sistema.

Nei radiatori privi di valvole termostatiche, l’assenza di un controllo della portata consente all’acqua di passare in grandi volumi e a velocità elevate, impedendo al radiatore di sfruttare adeguatamente il calore, che viene così restituito alle tubazioni di ritorno e alla caldaia.

Per comprendere appieno il funzionamento di una valvola termostatica, è fondamentale esaminare la sua struttura. I componenti principali sono:

• Corpo valvola
  
• Otturatore termostatico
  
• Testa termostatica

Ognuna di queste tre parti ha una funzione specifica e deve essere progettata e costruita con attenzione.

Il corpo valvola funge da canale per il passaggio dell’acqua, rendendo la sua forma un elemento cruciale. Questa può infatti influenzare la formazione di turbolenze nel flusso d’acqua, che sono spesso responsabili di rumori indesiderati come brusii o fischi.

L’otturatore termostatico, sia nella versione standard che in quella preregolabile, rappresenta il cuore del dispositivo. La sua movimentazione verso l’alto o verso il basso determina la quantità d’acqua che affluisce al corpo scaldante. Questi spostamenti, insieme alla loro intensità, variano in base agli input forniti dalla testa termostatica e sono direttamente proporzionali all’espansione o contrazione del liquido termosensibile presente.

Quando la temperatura ambiente aumenta, l’otturatore viene spinto verso il basso, limitando progressivamente il flusso d’acqua in entrata. Al contrario, se la temperatura scende, l’otturatore, richiamato da una molla, si apre per permettere un maggiore passaggio di fluido. Se la temperatura della stanza raggiunge il valore ideale impostato dall’utente, l’otturatore deve chiudersi completamente, bloccando l’afflusso d’acqua.

La testa termostatica è la componente che regola il funzionamento dell’intero sistema e contiene solitamente un fluido ad alto coefficiente di dilatazione. La rapidità di intervento della testa è fondamentale per garantire una regolazione ottimale della temperatura.

Tipologie di valvole termostatiche

Esistono due tipologie di valvole termostatiche, da scegliere a seconda della struttura di ogni impianto: monotubo e a due vie.

Invece, a seconda della direzione da cui proviene la tubazione (ad esempio dal muro o dal pavimento), le valvole possono essere ulteriormente classificate in:

• valvole diritte: consentono il flusso lineare dell’acqua senza curve, ideali per tubature che emergono dal pavimento;
  
• valvole ad H: adatte per radiatori con la valvola di mandata posizionata al centro o in basso, ideali per minimizzare lo spazio occupato dal radiatore;
  
• valvole a squadra: utilizzate quando la tubazione deve collegarsi al radiatore con un angolo di circa 90 gradi, generalmente per tubi che escono dal muro;
  
• valvole ad angolo: simili alle valvole a squadra, ma meno sporgenti dal radiatore.

Tutte queste tipologie di valvole, poi, possono essere ulteriormente classificate in due grandi categorie merceologiche:

• Valvole manuali: i più semplici da utilizzare e, di conseguenza, anche i più economici. La regolazione della temperatura avviene manualmente, offrendo un controllo diretto da parte dell’utente.
  
• Valvole elettroniche: offrono un funzionamento più preciso e includono funzioni avanzate, come la programmazione giornaliera o settimanale. Possono essere integrate in sistemi domotici e consentire il controllo da remoto.

Il settore termotecnico è in continua evoluzione, a seguito delle innovazioni degli impianti di riscaldamento e anche delle istanze ecologiche, legate ai consumi energetici.

Così, questi piccoli dispositivi, al pari di molti altri componenti tecnici e non solo, stanno diventando sempre più intelligenti: gli ultimi modelli sono progettati per integrarsi nei sistemi domotici delle smart home e quindi per essere gestiti e controllati anche da remoto, via app.

Una potenzialità che include spesso anche la possibilità di creare programmi personalizzati di regolazione della temperatura, adeguati alla scansione oraria della giornata e delle abitudini, oltre che all’ottimizzazione dei consumi. Queste valvole sono generalmente alimentate a batteria e dotate di sonde digitali per la rilevazione della temperatura.

Un altro aspetto fondamentale da considerare è la presenza della funzione antigelo, che ormai caratterizza quasi tutte le valvole, per prevenire il congelamento del sistema idrico interno quando le temperature ambientali scendono troppo. È altresì importante verificare che la valvola scelta sia compatibile con il radiatore del proprio termosifone, prestando attenzione al diametro e assicurandosi di avere i giusti adattatori.

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