Quanti circuiti e derivazioni sul collettore di distribuzione sono necessari
Perché il numero di circuiti e le uscite del collettore sono una questione fondamentale
Nel progettare o modificare in un secondo momento il riscaldamento a pavimento e a radiatore, quasi ogni tecnico e investitore si trova prima o poi di fronte alla domanda: "Quanti circuiti ho realmente bisogno e quale collettore dovrei acquistare?" Si tratta di uno dei decisioni più importanti dell'intero sistema, poiché il collettore è il punto centrale dove si incrocia l'idraulica dell'intera casa - dal generatore di calore fino alle singole stanze. Un collettore sottodimensionato significa che in seguito non avrete dove collegare un nuovo circuito, quando deciderete di completare lo scantinato o ristrutturare il garage in una stanza abitabile. Al contrario, un collettore eccessivamente grande con uscite vuote occupa spazio nel mobile, complica la regolazione e costa di più senza alcun reale vantaggio.
Nella pratica ci troviamo di fronte a due estremi. Da una parte ci sono i costruttori che fanno installare un collettore "a occhio" senza calcoli, e dopo due anni si trovano a dover risolvere il problema di un circuito mancante per una nuova stanza da bagno nello scantinato. Dall'altra parte ci sono progetti in cui un collettore a 12 circuiti sovradimensionato è installato in un appartamento con sole tre stanze - un costo e uno spazio inutili nel mobile. L'obiettivo di questo articolo è mostrare come si calcola realmente il numero di circuiti, su cosa prestare attenzione e come evitare gli errori più comuni che incontriamo nella pratica durante la realizzazione di case unifamiliari, appartamenti e ristrutturazioni.
Principio di base - un circuito, un anello, un'uscita
Il collettore del riscaldamento a pavimento funziona seguendo il principio di dividere un'unica derivazione d'ingresso (alimentazione e ritorno dal generatore di calore o dal collettore principale) in diversi circuiti separati. Ogni circuito rappresenta un anello chiuso di tubo che parte dal collettore, attraversa il pavimento o la parete della stanza specifica e torna al collettore. Ogni tale circuito richiede la propria uscita sia sulla barra di alimentazione che su quella di ritorno del collettore.
È importante comprendere che il numero di circuiti non si determina in base al numero di stanze, ma in base alla superficie da riscaldare e alla lunghezza massima di un singolo anello che è idraulicamente e tecnicamente possibile utilizzare. In una stanza più grande potete avere due o addirittura tre circuiti, mentre in una piccola stanza da bagno spesso basta un solo circuito, oppure si può combinare con una stanza adiacente.
Come si calcola realmente il numero di circuiti
Nella pratica partiamo da tre input fondamentali: la superficie della stanza, la lunghezza massima consigliata di un singolo anello e l'interasse dei tubi. Questi tre valori insieme determinano quanti circuiti la stanza avrà bisogno.
Lunghezza massima di un singolo anello
In generale, un singolo anello del riscaldamento a pavimento non dovrebbe superare i 80-100 metri con un tubo da 16 mm (il limite reale dipende dalle caratteristiche di portata e dalla perdita di carico che il collettore o la pompa sono in grado di superare). Con tubi più spessi da 17 o 20 mm si possono raggiungere anelli più lunghi, comunemente fino a 120 metri, poiché la perdita di carico per metro è minore. Nella pratica, però, la maggior parte dei progettisti si attiene alla regola che la lunghezza ottimale di un anello è compresa tra 60 e 90 metri - a questa lunghezza il sistema è facilmente regolabile e le perdite di carico tra i circuiti non sono estremamente diverse, il che semplifica l'equilibratura dei flussi.
Calcolo in base alla superficie e all'interasse
Un secondo modo per verificare il numero di circuiti è il calcolo in base alla superficie della stanza e all'interasse di posizionamento. Con un interasse standard da 150 mm abbiamo bisogno di circa 6,7 metri di tubo per ogni m² di superficie. Con un interasse da 200 mm si ha circa 5 metri per m². Con un interasse da 100 mm (ad esempio in bagni o in zone perimetrali con perdite termiche elevate) si hanno fino a 10 metri per m².
| Superficie stanza | Interasse 150 mm | Lunghezza tubo richiesta | Numero di circuiti consigliati |
|---|---|---|---|
| fino a 12 m² | 150 mm | fino a 80 m | 1 circuito |
| 12 - 18 m² | 150 mm | 80 - 120 m | 2 circuiti |
| 18 - 25 m² | 150 mm | 120 - 170 m | 2 - 3 circuiti |
| 25 - 35 m² | 150 mm | 170 - 235 m | 3 circuiti |
| oltre 35 m² | 150 mm | oltre 235 m | 4 o più circuiti |
Questa tabella è solo orientativa - nella pratica si calcola sempre un progetto specifico in base alle perdite termiche della stanza, al tipo di pavimento e alla temperatura superficiale richiesta. Ad esempio, una cucina con una grande superficie coperta da un piano cottura avrà una superficie di riscaldamento effettiva inferiore rispetto a una stanza da soggiorno della stessa dimensione, e quindi potrebbe richiedere meno metri di tubo, ma anelli più corti per una migliore regolazione in aree esposte (ad esempio vicino a grandi finestre).
Perché non calcolare solo in base alle stanze
Un errore comune che incontriamo tra i meno esperti è il semplificare il concetto "una stanza = un circuito". Questa regola funziona solo per gli spazi piccoli fino a circa 15 m². Nelle stanze più grandi, come le stanze da soggiorno di 30-40 m², un singolo anello non riesce a coprire l'intera superficie senza superare la lunghezza consigliata. Il risultato sarebbe una perdita di carico eccessiva, un riscaldamento non uniforme (le parti più lontane dell'anello sarebbero più fredde) e problemi di regolazione.
Viceversa, in spazi molto piccoli, come un vaso WC, un armadio o un corridoio, si combinano spesso più di questi spazi in un unico circuito, purché le perdite termiche siano simili e gli spazi siano vicini dal punto di vista idraulico. Questa è una delle aree in cui conviene chiedere un consiglio al progettista o a un tecnico esperto - parleremo più dettagliatamente di questo argomento anche nell'articolo su come scegliere il collettore per il riscaldamento a pavimento.
Circuiti radiatore sul collettore
I collettori non vengono utilizzati solo per il riscaldamento a pavimento - in molti edifici residenziali si combina il riscaldamento a pavimento con circuiti radiatori, ad esempio in bagni dove è necessario anche uno scaldasalviette, oppure in locali accessori come garage o stanza tecnica. In questo caso vale una regola più semplice: ogni radiatore o ogni ramo di radiatori connesso a una regolazione separata necessita del proprio circuito (uscita) sul collettore.
Negli impianti ibridi, durante la progettazione del numero di circuiti, è necessario prevedere una riserva, poiché i circuiti radiatori hanno in genere esigenze idrauliche diverse (temperatura dell'acqua più alta, portata diversa) rispetto ai circuiti a pavimento. Alcuni progettisti scelgono quindi collettori separati per i rami del riscaldamento a pavimento e per i rami radiatori, mentre altri utilizzano un collettore comune con valvole termostatiche per regolare la temperatura del ramo radiatore separatamente.
Quante uscite scegliere - raccomandazione pratica con riserva
La domanda fondamentale è: si acquista il collettore esattamente in base al numero di circuiti necessari, oppure con una riserva? Dall'esperienza pluriennale di realizzazioni consigliamo sempre di calcolare almeno uno o due circuiti di riserva in più. I motivi sono i seguenti:
- Estensione futura - completamento di un sottotetto, ristrutturazione di un garage, aggiunta di un'ala, vetrata di un balcone e il suo riscaldamento.
- Errore nel calcolo o modifica del progetto - durante la costruzione spesso cambiano le disposizioni degli ambienti, si aggiungono tramezzi o si modifica la destinazione d'uso dello spazio.
- Compensazione di un guasto - se in futuro si danneggia un circuito (ad esempio durante un foratura del pavimento), l'uscita di riserva permette una soluzione più semplice senza dover modificare l'intero collettore.
- Costo inferiore dell'estensione adesso che in seguito - sostituire l'intero collettore con un modello più grande in una scatola già installata con tubazioni murate è un'operazione molto più costosa e complicata che acquistare un collettore con 1-2 uscite in più all'inizio.
La pratica comune è quindi: se il calcolo indica la necessità di 6 circuiti, si ordina un collettore da 7 o 8 circuiti. Questa riserva si rivela particolarmente utile in nuove costruzioni, dove la sostituzione del collettore dopo l'inserimento nella struttura è costosa e spesso comporta la demolizione di rivestimenti o di cartongesso.
Scenari tipici in base alle dimensioni della casa
Appartamento piccolo o monolocale (40-55 m²)
Negli appartamenti di questa dimensione si incontra comunemente la necessità di 3 a 5 circuiti - spazio abitativo con cucina (1-2 circuiti in base alle dimensioni), camera da letto (1 circuito), bagno (1 circuito), eventualmente corridoio/ingresso (1 circuito o condiviso con un'altra stanza). Un collettore con riserva dovrebbe disporre di 5 a 6 uscite. In uno spazio del genere si adatta bene una scatola compatta, ad esempio Scatola collettore a parete N-MAX 1 - 450mm, che può contenere un collettore più piccolo insieme agli accessori.
Casa familiare di media grandezza (100-150 m²)
Qui siamo generalmente nell'intervallo di 7 a 10 circuiti per un unico collettore (in case più grandi si utilizzano a volte due collettori per diversi piani o zone). A questa categoria appartiene una casa tipo con soggiorno e cucina (2-3 circuiti), 3 camere da letto (3 circuiti), bagno e vaso WC (1-2 circuiti), corridoio e hall d'ingresso (1 circuito). Con un numero di circuiti del genere conviene optare per una scatola più grande, ad esempio Scatola collettore a parete N-KLASIK 2 - 535mm, che offre spazio sufficiente anche per manovrare le valvole e per eventuali interventi di manutenzione futura.
Casa familiare più grande con sottotetto (oltre 180 m²)
Nelle case più grandi con due piani si risolvono comunemente due collettori separati - uno per il piano terra, l'altro per il sottotetto o il piano superiore, ciascuno con 8-12 circuiti. Il numero totale di circuiti in casa può quindi superare i 18-20. In questi casi è indicata una scatola di dimensioni maggiori, ad esempio Scatola collettore a parete N-MAX 5 - 1200mm, che può contenere comodamente un collettore con un alto numero di circuiti e accessori come circolatore, valvola di mescolamento o dispositivi per il riempimento e lo svuotamento del sistema.
Come il numero di circuiti influenza la scelta della scatola collettore
Il numero di circuiti influenza direttamente la larghezza del collettore e quindi anche le dimensioni della scatola in cui deve essere installato. Ogni circuito corrisponde a circa 50 mm di larghezza in più sul corpo del collettore (il valore preciso varia in base al produttore e al tipo di accessori, ad esempio nei collettori con misuratori di portata o con valvole più grandi può essere maggiore). Nella progettazione della preparazione edilizia - quindi nella costruzione di un muro divisorio o nell'installazione di una scatola incassata in cartongesso - è necessario sapere in anticipo il numero di circuiti, poiché modificare successivamente l'apertura nel muro è sempre più complicato che pianificare correttamente all'inizio.
Consigliamo quindi di procedere in questo ordine: prima contare i circuiti necessari (con riserva), quindi in base a questo numero scegliere il tipo specifico e la larghezza del collettore, e solo successivamente risolvere le dimensioni e la posizione della scatola. A questa tematica dedichiamo ampiamente un articolo separato su come scegliere la scatola collettore - dimensioni e posizionamento, dove troverete anche tabelle specifiche con le dimensioni disponibili per le scatole.
Particolari nella combinazione di diversi tipi di pavimento
Il numero di circuiti influenza anche il tipo di pavimento in ogni stanza. Con il pavimento in ceramica la trasmissione del calore è migliore, quindi il passo del tubo può essere maggiore (ad esempio 200 mm) e per la stessa superficie si necessita di meno metri di tubo rispetto al pavimento in legno, dove si consiglia un passo più fitto da 100-150 mm a causa della maggiore resistenza termica del rivestimento. Questo può significare che una stanza con parquet necessiterà di un circuito in più rispetto a una stanza della stessa dimensione con pavimento in ceramica.
Nelle case con combinazioni di pavimenti diversi (ad esempio ceramica in cucina e laminato in soggiorno, anche se si tratta di uno spazio aperto) si sceglie spesso una soluzione con due circuiti separati anche all'interno di un'unica stanza visiva, poiché ogni parte ha esigenze diverse in termini di potenza e passo.
Contatori di portata e valvole EK - influenzano il numero di uscite?
Il tipo stesso di elementi regolatori sul collettore (valvole EK con regolazione manuale della portata rispetto a collettori con contatori di portata, che permettono una misurazione e regolazione precisa in litri al minuto) non influenza il numero di circuiti necessari - questo calcolo è sempre determinato dall'area e dalle perdite termiche. Influisce però sulla praticità del regolaggio di un numero maggiore di circuiti. Nei sistemi con 8 o più circuiti consigliamo chiaramente un collettore con contatori di portata, poiché il regolaggio manuale di molti circuiti solo in base all'apertura della valvola è in pratica molto impreciso e laborioso. Differenze tra questi due tipi di collettori vengono trattate in dettaglio nell'articolo Collettori EK vs. collettori con contatori di portata - differenze.
Cosa succede se si sceglie il numero errato di circuiti
Sotto-dimensionare il numero di circuiti si manifesta in pratica in diversi modi. Il più comune è l'irregolare riscaldamento della stanza - le parti del circuito più vicine al collettore sono significativamente più calde rispetto alle parti più lontane, poiché l'acqua perde progressivamente temperatura lungo il percorso. Nei circuiti troppo lunghi (oltre 100-120 m) si verifica anche un aumento significativo delle perdite di pressione, il che richiede un circolatore più potente e aumenta il consumo elettrico per il suo funzionamento.
L'estremo opposto - un numero eccessivo di circuiti con brevi tratti - complica nuovamente la regolazione, poiché i tratti brevi hanno una perdita di pressione bassa e "prendono" troppo flusso a scapito dei circuiti più lunghi, se il sistema non è bilanciato correttamente. In pratica lo vediamo più spesso nelle realizzazioni amatoriali, dove il riscaldamento a pavimento è stato suddiviso solo a sensazione, senza un calcolo idraulico reale.
Procedura pratica per verificare il numero di circuiti prima dell'ordine
Per l'investitore comune raccomandiamo il seguente procedimento:
- Elenco di tutte le stanze con riscaldamento a pavimento e a radiatore, inclusa la loro superficie.
- Per ogni stanza con una superficie superiore a 15 m², considerare una suddivisione in 2 o più circuiti.
- Per gli spazi piccoli (corridoi, vaso WC, armadi), considerare la loro unione in un unico circuito, purché siano adiacenti e abbiano perdite termiche simili.
- Aggiungere circuiti separati per i radiatori, se fanno parte del sistema.
- Aggiungere 1-2 uscite di riserva al totale ottenuto.
- Secondo il numero risultante, scegliere il collettore specifico e successivamente la relativa scatola.
Questo procedimento è orientativo e non sostituisce il progetto di riscaldamento preciso, che dovrebbe calcolare anche le perdite termiche reali dell'edificio in base alla norma vigente. Per gli edifici più grandi o complessi, raccomandiamo sempre di far preparare un calcolo idraulico da parte di un progettista, che terrà conto anche della contemporaneità del carico termico (non tutti i circuiti funzionano al massimo rendimento nello stesso momento) e della dimensione della sorgente di calore.
Relazione tra il numero di circuiti e l'isolamento a passo
Nella realizzazione di diversi circuiti nel pavimento è importante non dimenticare l'isolamento corretto dei singoli tratti di tubo durante il passaggio delle giunzioni di dilatazione e lungo il perimetro della stanza. Questo è in relazione indiretta anche al numero di circuiti - più circuiti e tratti lunghi si installano nel pavimento, più giunzioni di dilatazione si devono risolvere. A tale scopo si utilizza Isolamento a passo - 1,5m; 6mm - confezione 75m o confezione più piccola Isolamento a passo - 1,0m; 6mm - confezione 12,5m, in base all'estensione delle giunzioni di dilatazione nella costruzione specifica. Per ulteriori informazioni sull'installazione corretta dell'isolamento a passo si veda l'articolo dedicato Isolamento a passo - a cosa serve e come si installa correttamente.
Scarico dell'aria e regolazione con un numero elevato di circuiti
Maggiore è il numero di circuiti che contiene il collettore, più importante è dedicare attenzione al corretto scarico dell'aria durante il primo riempimento del sistema e alla successiva regolazione dei flussi nei singoli circuiti. Nei sistemi con 8 o più circuiti, l'aria può "nascondersi" in alcuni tratti e causare bolle d'aria o aree fredde anche dopo un riempimento apparentemente riuscito. Si raccomanda lo scarico dell'aria progressivo, circuito per circuito, mai tutti insieme, mentre gli altri circuiti devono essere temporaneamente chiusi. Per una procedura dettagliata si veda l'articolo Scarico dell'aria e regolazione del collettore del riscaldamento a pavimento.
Domande frequenti sul numero di circuiti e uscite
Devo disporre di un circuito separato per ogni stanza?
No, non è obbligatorio. Le stanze più piccole e adiacenti con perdite termiche simili (ad esempio vaso WC e corridoio) vengono comunemente unite in un unico circuito. Al contrario, le stanze più grandi con una superficie superiore a 15-18 m² richiedono una suddivisione in 2 o più circuiti, per non superare la lunghezza massima raccomandata del tratto.
Quanti circuiti in più è consigliabile disporre in riserva?
Si consiglia comunemente 1 a 2 uscite di riserva. Nei nuovi edifici, dove un'eventuale modifica del collettore è complicata (scatola murata, intonaci finiti), questa riserva è praticamente indispensabile - sostituire un collettore più grande dopo il completamento dell'edificio è sempre più costoso che acquistare inizialmente un collettore con riserva.
Può essere combinato il riscaldamento a pavimento e a radiatore in un unico collettore?
Sì, è una pratica comune, soprattutto in bagni con scaldasalviette. Si deve però tener conto del fatto che i circuiti a radiatore hanno esigenze idrauliche diverse (maggiore flusso, temperatura più alta), quindi è opportuno considerare tali differenze nella progettazione e, se necessario, utilizzare una regolazione separata.
Come posso sapere se un unico collettore mi basta o se ne servono due?
Se il numero totale di circuiti necessari in casa supera la capacità dei collettori comunemente disponibili (tipicamente fino a 12 circuiti) o se alcune parti della casa sono troppo lontane dal collettore (ad esempio un sottotetto), è preferibile disporre di due collettori separati posizionati più vicini alle rispettive zone. In questo modo si riducono le ramificazioni di alimentazione e si semplifica la regolazione.
Influisce il numero di circuiti sulla potenza della caldaia o della pompa di calore?
Non direttamente, ma indirettamente sì - un numero maggiore di circuiti significa un flusso complessivo maggiore nel sistema in caso di carico massimo, che deve essere considerato nella dimensione del circolatore e, in alcuni casi, anche nella scelta del separatore idraulico tra la sorgente di calore e i collettori.
Cosa fare se in futuro il numero di circuiti si rivela insufficiente?
Nel caso di una scatola murata o incorporata, la soluzione è installare un secondo collettore più piccolo accanto a quello originale (se lo spazio nella scatola lo permette) o, nel peggiore dei casi, sostituire l'intero collettore. Per questo motivo è importante prevedere una riserva fin dal primo progetto - per ulteriori informazioni su questo argomento si veda l'articolo Guasti comuni dei collettori e le loro soluzioni.
Conclusione
Il numero corretto di circuiti e uscite sul collettore non è una questione di stima, ma un calcolo semplice, ma attento, basato sulla superficie delle stanze, sulla lunghezza massima raccomandata del tratto e sul tipo di finitura del pavimento. In pratica, è sempre conveniente aggiungere una riserva di 1 a 2 uscite, perché modificare il collettore dopo l'incorporamento in una scatola o in una parete è sempre più complicato e costoso che pianificare correttamente la capacità fin dall'inizio. Nella scelta del collettore specifico e della scatola ad esso connessa si consiglia di procedere in modo sistematico - prima si calcolano i circuiti, poi si sceglie il tipo di collettore e solo successivamente si risolvono le dimensioni e la posizione della scatola, nonché gli accessori ulteriori, inclusa l'isolazione a passo per il corretto distanziamento dei tracciati del riscaldamento a pavimento. Se non sei sicuro del calcolo in un edificio più grande o complesso, non esitare a contattare un progettista o un tecnico esperto - un errore in questa fase si corregge sempre più difficilmente e costosamente rispetto a una pianificazione corretta fin dall'inizio.
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