Svuotamento e regolazione del collettore di distribuzione

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Scarico dell'aria e regolazione del collettore – perché non è solo una formalità

Il collettore in acciaio inox è il cuore di ogni sistema di riscaldamento a pavimento e di sistemi combinati con radiatori e riscaldamento a pavimento. Distribuisce l'acqua di riscaldamento dal generatore termico ai singoli circuiti e viceversa, e come tale, la sua corretta scarico dell'aria e regolazione determinano direttamente se il calore nelle stanze sarà uniforme, se il generatore termico non dovrà funzionare inutilmente al massimo, e se il sistema non produrrà rumori di bollore o colpi d'aria nei tubi. Nella pratica, ci imbattiamo spesso nel fatto che una grande parte delle lamentele su "angoli freddi della stanza", "riscaldamento rumoroso" o "elevato consumo di gas" non ha origine in un generatore termico difettoso né in un riscaldamento a pavimento mal progettato, ma semplicemente nell'aria rimasta nel sistema o nei flussi errati regolati sui singoli circuiti del collettore.

Questo articolo vi guiderà passo dopo passo in tutto il processo – partendo da come l'aria si presenta nel sistema, passando per la procedura precisa di scarico dell'aria, fino alla bilanciatura (regolazione) dei flussi dei singoli circuiti in modo che ogni stanza riceva esattamente la quantità di calore necessaria. Il testo è scritto in modo pratico, basandosi su situazioni comuni con cui installatori e proprietari di case si trovano a confronto, e completato da prodotti reali presenti nell'offerta, che vengono effettivamente utilizzati per questa manutenzione.

Perché l'aria si presenta nel collettore e nei circuiti

L'aria nel circuito di riscaldamento chiuso ha diversi fonti tipiche e vale la pena conoscerle, poiché da esse dipende anche la frequenza con cui sarà necessario svuotare il sistema dell'aria:

Prima alimentazione del sistema. Durante l'installazione o dopo un intervento più esteso (sostituzione del generatore termico, aggiunta di un circuito, riparazione di una perdita) entra aria nei tubi, che deve essere gradualmente espulsa. Questo è l'input più comune e più grande di aria con cui si lavora.
Aria disciolta nell'acqua. L'acqua fredda dell'acquedotto contiene ossigeno e azoto disciolti. Quando l'acqua nel sistema si riscalda, i gas si liberano sotto forma di bolle microscopiche che si muovono nel sistema e si accumulano nei punti più alti – che sono tipicamente il collettore, se posizionato più in alto rispetto alle parti di distribuzione, o gli angoli superiori dei circuiti del riscaldamento a pavimento.
Corrosione da bolle microscopiche e reazioni chimiche. Nell'acqua di riscaldamento avvengono a lungo termine piccoli processi chimici tra l'acqua e le parti metalliche del sistema, durante i quali può formarsi idrogeno. Questa formazione è lenta, ma costante, per cui l'aria nel sistema si presenta anche mesi dopo l'ultimo intervento più esteso.
Pressione negativa durante l'aggiunta o perdita d'acqua. Se il sistema perde pressione (ad esempio una perdita lenta in una giunzione), quando scende al di sotto di una certa soglia, attraverso le giunzioni non ermetiche o attraverso il vaso di espansione, può entrare aria nel sistema.

Da questo deriva una conclusione pratica: lo scarico dell'aria dopo l'installazione è sempre il più impegnativo e richiede tempo, ma una regolare ispezione minore una volta per stagione di riscaldamento (tipicamente in autunno, prima dell'inizio della stagione) è in genere sufficiente per mantenere il sistema in buone condizioni.

Funzionamento del collettore – rapido riepilogo prima della procedura effettiva

Il collettore è sempre composto da due tubi paralleli – il tubo di alimentazione (acqua calda dal generatore termico) e il tubo di ritorno (acqua raffreddata indietro al generatore termico). Dal tubo di alimentazione si diramano i singoli circuiti del riscaldamento a pavimento o i rami dei radiatori, ciascuno con il proprio elemento di chiusura e regolazione, e si ricollegano al tubo di ritorno. Proprio per il fatto che si tratta di un collegamento parallelo, l'aria può "rimanere bloccata" in qualsiasi singolo circuito indipendentemente dagli altri – è per questo motivo che lo scarico dell'aria avviene circuito per circuito, non su tutto il collettore in una volta sola.

Nell'immagine si vedono tre cose importanti per lo scarico dell'aria: in primo luogo, ogni circuito è un anello autonomo e l'aria nel circuito 2 non ha alcun rapporto con il circuito 1 o 3. In secondo luogo, il punto più alto dell'intero sistema si trova di norma direttamente nel corpo del collettore (tubo di alimentazione e tubo di ritorno), per cui i buoni collettori hanno i propri rubinetti di scarico dell'aria su entrambi i lati. In terzo luogo, per espellere l'aria da un circuito, deve effettivamente circolare acqua con una velocità sufficiente – è per questo motivo che durante lo scarico dell'aria gli altri circuiti vengono temporaneamente chiusi e il flusso totale viene concentrato su un solo circuito alla volta.

Procedura per lo scarico dell'aria del collettore passo dopo passo

La seguente procedura si applica a un sistema domestico standard con riscaldamento a pavimento collegato a un collettore in acciaio inox con valvole manuali o termoelettriche. Se Lei possiede un rubinetto di scarico automatico direttamente sul collettore, alcuni passaggi si semplificheranno, ma il principio rimarrà lo stesso.

Qualche consiglio pratico sui singoli passaggi, spesso omessi nelle istruzioni, ma che in pratica determinano il risultato:

Passo 1 – Perché spegnere la pompa. La pompa in funzione agita l'acqua e le bolle d'aria si disperdono in tutto il sistema invece di concentrarsi nei punti più alti, da dove potrebbe essere facilmente rilasciata. Un periodo di calma nel sistema per 5 – 10 minuti prima dello svuotamento dell'aria semplifica notevolmente l'intero processo.
Passo 2 – Perché un solo circuito alla volta. Se lascia aperti più circuiti contemporaneamente, l'acqua troverà sempre la via di minima resistenza (il circuito più corto o meno intasato) e gli altri circuiti saranno risciacquati solo in modo minimo. Il risultato è che l'aria rimane appunto nei circuiti che avrebbe avuto maggiormente bisogno di essere funzionali – tipicamente nei circuiti più lunghi delle stanze lontane.
Passo 3 – Posizione dei rubinetti. Su buoni collettori in acciaio inox troverà il rubinetto di svuotamento dell'aria sulla parte anteriore del tubo di alimentazione e di ritorno. Durante lo svuotamento dell'aria di un circuito è pratico aprire prima quello sul lato dove l'acqua esce dal sistema (di norma il tubo di ritorno), in modo da poter vedere quando l'acqua scorre senza bolle.
Passo 4 – Velocità di riempimento. Un riempimento troppo rapido genera turbolenze che disperdono l'aria invece di spingere fuori. Un riempimento lento e controllato è più efficace, anche se richiede più tempo.
Passo 5 – Ripetizione. Al primo riempimento del sistema è normale che un circuito debba essere svuotato 2 – 3 volte, finché non si libera davvero tutta l'aria. Non è un errore del procedimento, ma solo una conseguenza di quanto aria possa accumularsi in un lungo circuito (tipicamente 50 – 120 metri di tubo in un riscaldamento a pavimento).
Passo 6 – Controllo della pressione. La pressione di prova del sistema durante la prova di pressione dopo l'installazione è di norma intorno a 3 bar, mentre la pressione operativa reale durante il riscaldamento varia tra circa 1,5 e 2,5 bar, a seconda dell'altezza dell'edificio e del settaggio del vaso di espansione. Se la pressione dopo lo svuotamento cala notevolmente, è normale – l'aria che ha rilasciato occupava uno spazio che ora deve essere occupato dall'acqua.

Bilanciamento e regolazione del flusso dei singoli circuiti

Lo svuotamento dell'aria è solo la prima metà del lavoro. La seconda è il bilanciamento – cioè l'adeguamento di quanto acqua scorra in ciascun circuito, in modo che le stanze più lunghe o più sollecitate ricevano una quantità di calore proporzionalmente maggiore rispetto ai circuiti brevi in ambienti piccoli. Senza bilanciamento capita spesso che il circuito del bagno, con un percorso breve, risulti "surriscaldato" e si riscalda velocemente, mentre il circuito del soggiorno con un circuito da 100 metri rimane indietro e la stanza non si scalda nemmeno dopo ore di riscaldamento.

La regola di base durante la regolazione manuale delle valvole di portata (se il collettore ne è dotato) o durante l'impostazione dei misuratori di portata è semplice: i circuiti più lunghi e sollecitati (grandi stanze, stanze d'angolo, ambienti con maggiori perdite di calore) richiedono un flusso maggiore, quelli corti un flusso minore. In pratica si consiglia un rapporto orientativo tra la lunghezza del circuito e il flusso impostato, che però va sempre adattato in base al comportamento reale degli ambienti dopo alcuni giorni di funzionamento – il calcolo teorico è solo un punto di partenza.

Confrontando i prezzi, si nota che il costo del collettore cresce con il numero di circuiti – un collettore in acciaio inox per riscaldamento a pavimento a 2 vie costa 53,68 €, a 3 vie 69,39 € e a 4 vie 85,32 €. Nella scelta del numero di circuiti conviene prevedere una certa riserva (un circuito in più, se si prevede un completamento futuro di una parte della casa o un eventuale divisione di una stanza grande in due zone), perché acquistare un collettore separato per un unico circuito mancante è meno pratico che disporre già all'inizio di una riserva.

Portata e temperatura dell'acqua di riscaldamento per il riscaldamento a pavimento

Il riscaldamento a pavimento funziona con una temperatura dell'acqua di riscaldamento inferiore rispetto ai radiatori – l'intervallo tipico è circa 35 – 45 °C sull'ingresso, a seconda delle perdite termiche della stanza e del tipo di finitura del pavimento. Proprio per questo ha senso disporre al collettore anche di una stazione di mescolamento o almeno di una valvola termostatica, che mantenga questa temperatura indipendentemente da quella a cui riscalda direttamente la caldaia.

Se durante il controllo si nota che il tubo di alimentazione del collettore è chiaramente molto caldo al tatto (oltre i 50 °C), è un segnale che la stazione di mescolamento o la testa termostatica del circuito non funzionano correttamente, oppure che la caldaia riscalda a una temperatura eccessivamente alta rispetto alle esigenze del riscaldamento a pavimento – questo aumenta il consumo di combustibile senza un miglioramento corrispondente del comfort.

Ruolo delle teste termostatiche e elettrotermiche durante la regolazione

Oltre al bilanciamento manuale del flusso, in molti impianti si utilizzano teste elettrotermiche che, su comando del termostato ambiente, aprono completamente o chiudono completamente un circuito specifico. Questo principio è diverso dal limitare gradualmente il flusso – si tratta di un controllo acceso/spento che funziona in modo affidabile e che è tipico degli impianti a zone, dove ogni stanza o gruppo di stanze ha il proprio termostato.

Nella scelta della testa è fondamentale conoscere la tensione di alimentazione della regolazione – si utilizzano comunemente teste a 230 V (collegamento diretto alla rete tramite relè o scatola di commutazione) o a 24 V (bassa tensione, tipica degli impianti con unità centrale di controllo e più zone). Scambiare questi due tipi è uno degli errori di installazione più frequenti – una testa alimentata con la tensione sbagliata non funziona affatto, oppure si danneggia nel peggiore dei casi.

Testa elettrotermica 230 V - adatta per impianti dove la regolazione è alimentata direttamente con la rete elettrica tramite scatola di commutazione, tipicamente negli impianti a zone più semplici senza unità centrale a bassa tensione. Prezzo a partire da 16,36 €.

Valvola termostatica elettrica 24 V - utilizzata nei sistemi con unità di controllo centrale e più zone, dove una tensione ridotta è più sicura e pratica in caso di un numero maggiore di circuiti. Prezzo a partire da 16,36 €.

Qualora Lei volesse espandere o rinnovare l'intero collettore, potrebbe valere la pena considerare anche i collettori in acciaio inox con il numero corrispondente di circuiti – ad esempio, in un sistema combinato con due stanze regolate separatamente basta un modello a 2 vie, mentre in un appartamento o in una casa con più zone potrebbe valere la pena considerare una versione a 3 o 4 vie con una certa riserva.

Collettore in acciaio inox a 3 vie per riscaldamento a pavimento - scelta adatta per un appartamento o una casa più piccola con tre circuiti regolati singolarmente, un buon compromesso tra prezzo e flessibilità in caso di modifiche future. Prezzo a partire da 69,39 €.

Collettore in acciaio inox a 4 vie per riscaldamento a pavimento - scelta consigliata per una casa più grande con quattro zone o in caso di pianificazione di una riserva per un futuro ampliamento del sistema senza dover acquistare un secondo collettore separato. Prezzo a partire da 85,32 €.

Nella manutenzione del collettore e dei relativi accessori, potrebbe valere la pena disporre anche di un piccolo attrezzo complementare, che molti installatori consigliano di tenere a portata di mano direttamente nel kit degli strumenti durante gli interventi di assistenza tecnica sull'impianto di riscaldamento.

Avansa 2003 - attrezzo complementare pratico, che potrebbe valere la pena tenere pronto per le regolari controlli stagionali e la manutenzione del collettore e dell'impianto di riscaldamento. Prezzo a partire da 20,05 €.

Errori tipici durante lo svuotamento dell'aria e l'adattamento del collettore

Negli anni di lavoro con il riscaldamento a pavimento si sono ripetuti diversi errori comuni, che si può facilmente evitare, se se ne è a conoscenza in anticipo:

Lo svuotamento dell'aria in tutti i circuiti contemporaneamente. Come abbiamo menzionato sopra, si tratta dell'errore più comune – l'aria rimane proprio nei circuiti dove potrebbe danneggiare di più, cioè in quelli più lunghi o idraulicamente "più pesanti".
Un'apertura troppo rapida dell'acqua. Il flusso rapido dell'acqua dall'acquedotto genera turbolenze, che mescolano l'aria nel sistema invece di espellerla in una direzione.
Trascurare il controllo della pressione dopo lo svuotamento dell'aria. Dopo l'espulsione di una grande quantità d'aria, la pressione nel sistema scende naturalmente e va ristabilita – altrimenti il circolatore potrebbe funzionare fuori dal range ottimale.
Regolare il flusso "a occhio" senza un controllo successivo. L'adattamento iniziale delle viti di regolazione è sempre solo un'ipotesi. Senza controllare la temperatura del pavimento o dell'aria nella stanza dopo alcuni giorni di funzionamento, l'errore non si rileva e il sistema funziona in modo inefficiente per mesi o anni.
Confondere la tensione di alimentazione delle valvole termostatiche elettriche. Come descritto sopra, le valvole a 230 V e a 24 V non sono intercambiabili e il loro scambio può causare l'incapacità di funzionamento della zona o danni alla regolazione.
Ignorare un calo ripetuto della pressione. Se il sistema perde pressione ripetutamente anche dopo un'accurata espulsione dell'aria, di solito indica una perdita nascosta, non "solo aria" – in questo caso è necessario chiamare un tecnico per controllare le giunzioni e il vaso di espansione.
Trascurare il controllo stagionale. Anche un sistema senza problemi potrebbe valere la pena controllarlo una volta all'anno (meglio in autunno, prima dell'inizio della stagione di riscaldamento) – un breve controllo della pressione e un rapido svuotamento dell'aria dal collettore richiede 15 – 20 minuti, ma previene problemi più grandi durante l'inverno.

Quando è necessario chiamare un tecnico

Un semplice svuotamento dell'aria e un'adattamento orientativo del flusso può essere effettuato con attenzione e pazienza dal proprietario. Tuttavia, ci sono situazioni in cui potrebbe valere la pena chiamare un tecnico specializzato:

La pressione nel sistema scende ripetutamente anche dopo diversi svuotamenti e aggiunte d'acqua – sospetto di perdite.
Dopo lo svuotamento, una o più stanze restano sensibilmente più fredde rispetto alle altre anche dopo diversi giorni di regolazione del flusso.
Il sistema emette rumori (bollori, colpi) anche dopo un'accurata espulsione dell'aria da tutti i circuiti – potrebbe trattarsi di un problema con il circolatore, il vaso di espansione o l'equilibrio idraulico a livello del circuito del generatore.
Difficoltà nell'identificare a quale stanza corrisponde ciascun circuito del collettore (in sistemi più vecchi senza schema o etichette).
Sospetto di guasti al collettore stesso (valvola perduta, misuratore danneggiato) invece di aria residua nel sistema.

Controllo stagionale – breve elenco prima dell'inverno

Per concludere la parte pratica, un breve elenco che potrebbe valere la pena verificare una volta all'anno, idealmente a settembre o ottobre, prima dell'inizio completo della stagione di riscaldamento:

Controllare la pressione nel sistema (dovrebbe essere compresa tra circa 1,5 – 2,5 bar, il valore esatto dipende dal progetto e dall'altezza dell'edificio).
Effettuare un breve svuotamento dell'aria in ogni circuito del collettore singolarmente, anche se non sembra esserci un problema.
Controllare se la tubazione di alimentazione non è eccessivamente calda (oltre circa 50 °C nel caso del riscaldamento a pavimento), il che potrebbe indicare un problema con il mescolamento.
Verificare il funzionamento delle valvole termostatiche elettriche – quando si accende il termostato, la valvola dovrebbe essere calda al tatto, quando si spegne fredda.
Controllare visivamente il collettore e le sue giunzioni per verificare la presenza di tracce di umidità o segni di corrosione.

Domande frequenti

Con che frequenza è necessario svuotare l'aria dal collettore?

Dopo il primo riempimento del sistema è normale effettuare l'espulsione dell'aria ripetutamente nei primi giorni o settimane, finché il sistema non si "stabilizza". Successivamente basta una singola verifica accurata una volta all'anno, idealmente prima dell'inizio della stagione di riscaldamento. Se il sistema emette rumori o alcune stanze non raggiungono la temperatura desiderata, è possibile effettuare l'espulsione in qualsiasi momento, indipendentemente dal calendario stagionale.

Perché dopo l'espulsione dell'aria la pressione nel sistema è scesa?

Si tratta di un fenomeno normale – l'aria espulsa occupava spazio nel sistema. Dopo la sua rimozione, è necessario ristabilire la pressione aggiungendo acqua fino al valore operativo normale, generalmente intorno a 1,5 – 2,5 bar in base al sistema. Se la pressione scende ripetutamente anche nei giorni successivi senza un motivo evidente, si tratta più probabilmente di una perdita che non di aria residua.

È possibile svuotare l'aria dal collettore senza svuotare l'intero sistema?

Sì, il procedimento standard descritto in questo articolo (chiusura degli altri circuiti, apertura della valvola di scarico su un circuito, riempimento lento dell'acqua) non richiede lo svuotamento dell'intero sistema. Lo svuotamento completo dell'acqua si effettua solo in interventi più estesi, ad esempio in caso di sostituzione del collettore o di un periodo di fermo prolungato.

Come riconosco a quale stanza corrisponde ogni circuito del collettore?

Nelle installazioni più recenti, ogni circuito dovrebbe essere contrassegnato da un'etichetta direttamente sul collettore o nella documentazione progettuale. Se le etichette mancano, si può procedere per esclusione – chiudere tutti i circuiti tranne uno, attendere che il relativo pavimento si riscaldi in modo percepibile, e in base alla stanza che si scalda, associare il circuito alla stanza. Consigliamo di annotare subito il risultato o di contrassegnarlo direttamente sul collettore.

Può sostituire da Lei stesso la testina elettrottermica?

La sostituzione meccanica della testina (svitare quella vecchia, avvitare quella nuova sul rubinetto del circuito) è semplice e la maggior parte degli utenti riesce a farla da sola. È importante verificare che la testina nuova corrisponda al tipo di alimentazione della propria regolazione (230 V o 24 V) – un errore di montaggio potrebbe causare malfunzionamento o danni. In caso di dubbi sull'installazione elettrica, consigliamo di consultare un elettricista o un tecnico specializzato in impianti di riscaldamento.

Perché una stanza rimane sempre più fredda anche dopo lo svuotamento dell'aria?

Se il sistema è chiaramente privo d'aria (dalla valvola esce acqua limpida senza bolle) e la stanza rimane comunque più fredda, il problema è probabilmente dovuto al flusso – il circuito necessita di un maggiore flusso, che si regola aprendo la vite di regolazione del collettore (se presente) o controllando la lunghezza e il diametro del circuito rispetto agli altri. In questo caso, è utile effettuare un'adeguata regolazione graduale nel corso di diversi giorni, misurando periodicamente la temperatura della stanza.

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