Negli impianti di riscaldamento e condizionamento, i terminali di emissione sono progettati per far fronte alle condizioni più gravose, ovvero quelle in cui vi è massima richiesta di potenza. Tuttavia, questa è una condizione poco frequente, poiché durante il normale funzionamento il carico termico varia continuamente e di conseguenza è richiesta solamente una parte della potenza di progetto. È dunque necessario garantire due funzioni ben distinte (fig. 40):
- Il bilanciamento della portata, ovvero assicurare la corretta portata di alimentazione in tutti i circuiti a servizio delle unità terminali nelle condizioni di pieno carico.
- La regolazione della potenza emessa, che generalmente avviene controllando la portata che attraversa i terminali di scambio termico.
La regolazione ed il bilanciamento hanno quindi funzioni ben distinte, ma, spesso, vi è l’errata convinzione che l’assenza o il non corretto utilizzo di dispositivi di bilanciamento possano essere compensati dagli organi di regolazione. Questa tesi si basa sul fatto che, a pieno carico, la valvola di regolazione è in grado di riportare la portata ai valori di progetto richiesti. Tuttavia questo approccio trascura che, per raggiungere tale condizione di funzionamento, le valvole di regolazione devono spendere una parte del loro campo di lavoro (fig. 41a), ovvero della corsa del loro otturatore. Apparentemente in questa situazione non si hanno evidenti malfunzionamenti dell’impianto, dato che è comunque assicurata la portata di progetto. Invece, nel funzionamento a carico a parziale, le valvole di regolazione si trovano ad avere una corsa utile molto ridotta e, di conseguenza, non sono in grado di modulare correttamente la portata (fig. 41b).
Questa situazione può essere riscontrata molto di frequente negli impianti a radiatori con valvole termostatiche, quando non vengono correttamente bilanciati attraverso l’utilizzo di opportuni dispositivi (vedi Idraulica 43 e Idraulica 51).
L’assenza di un adeguato bilanciamento delle portate comporta quindi i seguenti svantaggi:
- Scarse prestazioni di regolazione e conseguente basso comfort termico
- Lenta messa a regime degli impianti
- Rumorosità delle valvole di regolazione.
Inoltre, le problematiche descritte vengono accentuate quando si vogliono ottenere i massimi rendimenti dalle caldaie a condensazione. Infatti, come analizzato nell’ESEMPIO A CASO 1, la massima resa di tali generatori avviene sfruttando alti salti termici, raggiungibili solamente attraverso la parzializzazione delle portate tramite le valvole termostatiche. Ciò avviene efficacemente quando questi componenti possono sfruttare tutta la corsa utile nelle condizioni di funzionamento. Per ottenere i migliori risultati della regolazione, sia a livello di comfort sia a livello di risparmio energetico, è quindi necessario che gli impianti siano correttamente bilanciati.
Le recenti evoluzione tecniche, hanno permesso di realizzare componenti che integrano le funzioni di bilanciamento e regolazione in un unico dispositivo (fig. 42) quali le valvole radiatore dinamiche, le valvole di regolazione indipendenti dalla pressione (PICV) e i collettori di distribuzione dinamici per impianti a pannelli radianti.
