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Copertina Idraulica Caleffi numero 57

Regolazione della temperatura di mandata

Il controllo della temperatura di mandata si può ottenere con una regolazione a punto fisso, a punto fisso compensato oppure climatica. 

Vediamo di seguito il principio di funzionamento di ciascuna di queste tipologie, lo schema idronico tipico, vantaggi e svantaggi in differenti applicazioni.

Fig. 3: Regolazione a punto fisso

È il sistema di regolazione più semplice ed il suo principio di funzionamento si basa sul mantenimento della temperatura di mandata ad un valore costante preimpostato. 

In questo caso, il sistema di regolazione è normalmente costituito da: 

  • una centralina elettronica (1); 
  • una sonda di temperatura di mandata (2); 
  • un circuito idraulico per la regolazione della temperatura, tipicamente un circuito di miscelazione dotato di valvola miscelatrice con relativo servomotore (3). Si rimanda a Idraulica 56 per approfondimento.

Il valore a cui si vuole mantenere la temperatura di mandata viene impostato direttamente sulla centralina elettronica, la quale comanda il servomotore della valvola miscelatrice con lo scopo di raggiungere e mantenere il set-point. La posizione di regolazione della valvola viene determinata in funzione della temperatura del flusso miscelato, misurata direttamente attraverso l’apposita sonda (2 nello schema). In alcuni casi, questo funzionamento può avvenire anche senza dispositivi elettronici, sfruttando valvole dotate di sensori termostatici in grado di comandarne meccanicamente la posizione. 

Questa strategia di regolazione presuppone di mantenere la temperatura di mandata dell’acqua ad un valore pari a quello necessario a garantire il comfort termico nel giorno più freddo dell’anno. Trova applicazione in particolare in impianti di piccola taglia a radiatori o a pannelli radianti. Tuttavia, il limite di questa regolazione è costituito dal fatto che la temperatura ambiente continua a cambiare ogni volta che si modificano le condizioni climatiche esterne. 

Fig. 4: Diagramma di regolazione a punto fisso

Diagramma di regolazione

È un grafico che esprime la relazione tra la temperatura esterna e la temperatura di mandata regolata. Nel caso della regolazione a punto fisso, non essendoci alcuna correlazione con la temperatura esterna, il valore della temperatura di mandata è rappresentato da una semplice retta orizzontale. 

Fig.5: Regolazione a punto fisso compensato

La temperatura di mandata viene normalmente mantenuta ad un valore costante così come per la regolazione a punto fisso tradizionale anche in quella di tipo compensato. Tuttavia, questo valore può essere corretto con lo scopo di compensare l’effettiva richiesta di calore. 

In tal caso, il sistema di regolazione è costituito da: 

  • una centralina elettronica (1); 
  • una sonda di temperatura di mandata (2); 
  • un circuito idraulico per la regolazione della temperatura, tipicamente un circuito di miscelazione dotato di valvola miscelatrice con relativo servomotore (3). Si rimanda a Idraulica 56 per approfondimento.
  • una sonda di temperatura di ritorno (4). 

Nella regolazione a punto fisso compensato, il valore della temperatura di mandata dipende sia dal set-point impostato sul regolatore, sia dal salto termico (ΔT) misurato tra mandata e ritorno attraverso le sonde presenti. Nel caso in cui il ΔT misurato risulta essere basso (ad esempio quando si hanno fonti di calore “gratuite” esterne o interne) la temperatura set-point viene diminuita rispetto a quella impostata. Viceversa, quando il ΔT è elevato (ad esempio nelle fasi di avviamento) la temperatura di mandata viene innalzata a valori superiori a quello impostato. In base a questa logica, la centralina è in grado di comandare il servomotore della valvola miscelatrice. 

Questa strategia di regolazione rappresenta un’evoluzione rispetto a quella a punto fisso tradizionale ed ha lo scopo di adeguare il calore emesso in base all’effettiva richiesta, seppure senza una misura diretta della temperatura esterna. Infatti, il limite di questa regolazione è legato al fatto che la compensazione della temperatura di mandata avviene a posteriori, senza tenere preventivamente conto delle effettive condizioni climatiche esterne. 

Fig. 6: Diagramma di regolazione a punto fisso compensato

Diagramma di regolazione

La temperatura di mandata, nella regolazione a punto fisso compensato, può essere rappresentata graficamente da un campo di lavoro attorno al valore di set-point principale. La fascia al di sotto di tale valore definisce la compensazione che avviene nel caso di ΔT ridotti, mentre quella al di sopra definisce la compensazione per ΔT elevati. 

Fig. 7: Regolazione climatica

Questa tipologia di regolazione si basa sul fatto che il fabbisogno termico è proporzionale alle dispersioni dell’edificio ed è quindi condizionato dalla temperatura esterna. La temperatura di mandata viene quindi regolata in base alle effettive condizioni climatiche. 

In questo caso, il sistema di regolazione è normalmente costituito da: 

  • una centralina elettronica (1); 
  • una sonda di temperatura di mandata (2); 
  • un circuito idraulico per la regolazione della temperatura, tipicamente un circuito di miscelazione dotato di valvola miscelatrice con relativo servomotore (3). Si rimanda a Idraulica 56 per approfondimento.
  • una sonda di temperatura esterna (4). 

La temperatura di mandata si ricava dalla curva climatica in funzione della temperatura esterna, misurata attraverso la relativa sonda. Tale curva viene impostata nella centralina e può normalmente essere modificata a seconda delle esigenze specifiche e del tipo di impianto (vedi Regolazione e risparmio energetico). La centralina calcola quindi continuativamente la temperatura di set-point al variare delle effettive condizioni climatiche e regola, di conseguenza, la valvola miscelatrice. 

Questa strategia di regolazione risulta essere la più efficace, dato che riesce a garantire il miglior comfort ambiente adeguandosi costantemente alle condizioni climatiche esterne. Tuttavia va posta particolare attenzione alla programmazione della curva climatica a seconda della tipologia di impianto e soprattutto delle caratteristiche dell’edificio. 

Viene tipicamente utilizzata nelle centrali termiche di impianti a radiatori con valvole termostatiche in edifici residenziali, ma anche in impianti a pannelli radianti per rendere più confortevole l’emissione termica. 

Fig. 8: Diagramma di regolazione climatica

Diagramma di regolazione

In questo caso, il diagramma di regolazione viene costruito a partire dai punti estremi: il valore della temperatura di mandata massimo viene impostato in corrispondenza della minima temperatura esterna e, viceversa, la temperatura di mandata minima corrisponde alla soglia di temperatura esterna per cui non vi è richiesta di potenza termica. La retta che unisce questi due punti rappresenta la curva più semplice, ma spesso si utilizzano anche tratti con diversa pendenza. 

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