IL SISTEMA DI
DISTRIBUZIONE
L’EMISSIVITA’ DI UN CALORIFERO
Il calorifero tradizionale generalmente è progettato per funzionare con un salto termico di circa
5-10°C.
Emissività del calorifero
K (TM – TA)1,3 =
10 (62,5 – 20)1,3 = 1300
W
Portata
1300 W x 0,86 / 5 = 223
litri
2
L’EMISSIVITA’ DI UN CALORIFERO
Utilizzo delle valvole termostatiche
Con l’utilizzo delle valvole termostatiche viene ridotta la portata abbassando la temperatura di ritorno.
Emissività del calorifero
K (TM – TA)1,3 =
10 (55 – 20)1,3 = 1000
W
Portata
1000 x 0,86 / 20 = 43
l/h
3
L’EMISSIVITA’ DI UN CALORIFERO
Per mantenere la stessa temperatura media di funzionamento è necessario innalzare la temperatura di
mandata.
Emissività del calorifero
K (TM – TA)1,3 =
10 (62,5 – 20)1,3 = 1300
W
Portata
1300 x 0,86 / 20 = 56
litri
4
IMPIANTI A ZONE
5
IMPIANTI ESISTENTI A ZONE
Valvole a 3 vie
Portata costante
6
IMPIANTI ESISTENTI A ZONE
Valvole a 2 vie
Portata variabile
7
IMPIANTI ESISTENTI A ZONE
8
IMPIANTO A RADIATORI
Singolo radiatore
ΔH
L
Øi
Q
ΔT
= 1400 mm c.a.
= 20 m
= 10 mm
= 1000 kcal/h
= 10°C
ESEMPIO 1
singolo radiatore
ΔH disponibile
lunghezza tubi
diametro interno tubo multistrato
calore richiesto
ΔT di progetto
9
IMPIANTO A RADIATORI
Singolo radiatore
ESEMPIO 1
singolo radiatore
Portata di progetto
G = Q / ΔT = 1.000 / 10 = 100 l/h
Perdite di carico distribuite ΔPD
ΔPD = 400 mm c.a.
Perdite di carico localizzate ΔPL
ΔPL = 67 mm c.a.
Perdite di carico valvola e
comando termostatico ΔPVAL
ΔPVAL = 0,01(G/Kv)2
=0,01(100/0,57) = 307 mm c.a.
10
IMPIANTO A RADIATORI
ESEMPIO 1
singolo radiatore
Singolo radiatore
Perdita di carico detentore ΔPDET
Kv0,01 = 399 l/h
ΔPDET = 102 (100 / 399)2 = 6 mm c.a.
CASO A
Valvola termostatica +
detentore tutto “aperto ”
Perdita di carico effettiva
ΔH = ΔPD + ΔPL + ΔPVAL + ΔPDET = 400 + 67 + 307 + 6 = 780 mm c.a.
Portata effettiva
F= (1400/780)0,525 = 1,36
G = F·GNOM= 1,36·100 = 136 l/h
Salto termico effettivo
ΔT = 1000 / 136 = 7,3°C
11
IMPIANTO A RADIATORI
ESEMPIO 1
singolo radiatore
Singolo radiatore
CASO B
Valvola termostatica +
detentore tarato
Perdita di carico detentore: ΔPDET
ΔPDET = ΔH - ΔPD - ΔPL – ΔPD = 1400 - 400 - 67 - 307 = 626 mm c.a.
Posizione di taratura detentore
Posizione teorica: tra 1/2 giro e 1/4 giro (punto A)
Posizione effettiva: 1/2 giro (punto B)
ΔPDET effettivo: 330 mm c.a.
Perdita di carico effettiva: ΔH effettivo
67+400+307+330 = 1104 mm c.a.
Portata effettiva
F= (1400/1104)0,525 = 1,13
G = F·GNOM= 1,13·100 = 113 l/h
Salto termico effettivo
ΔT = 1000 / 113 = 8,9°C
12
IMPIANTO A RADIATORI
Valvole con preregolazione
La regolazione della portata è generalmente ottenuta limitando la corsa di apertura dell’otturatore
oppure facendo passare il fluido attraverso un dispositivo con sezioni di passaggio variabili: ad esempio
un cilindro cavo.
13
IMPIANTO A RADIATORI
ESEMPIO 1
singolo radiatore
Singolo radiatore
Perdita di carico detentore ΔPDET
ΔPDET = 6 mm c.a.
CASO C
Valvola preregolabile +
detentore tutto “aperto ”
Perdita di carico valvola ΔPVAL
ΔPVAL = ΔH - ΔPC - ΔPL – ΔPDET = 927 mm c.a.
POSIZIONE 4
Perdita di carico effettiva valvola Δ PVAL
G = 100 l/h
ΔPVAL (4) =0,01(G/Kv)2 = 770 mm c.a.
4
Perdita di carico effettiva circuito ΔH
ΔH = ΔPD + ΔPL + ΔPVAL + ΔPDET = 1243 mm c.a.
Portata effettiva
F= (1400/1243)0,525 = 1,06
G = F·GNOM= 1,06·100 = 106 l/h
Salto termico effettivo
ΔT = 1000 / 106 = 9,4°C
14
IMPIANTO A RADIATORI
ESEMPIO 1
singolo radiatore
Singolo radiatore
CONFRONTI
Conclusioni
L’utilizzo di una valvola termostatica con preregolazione permette di bilanciare il circuito radiatore in
maniera più precisa e immediata rispetto all’utilizzo di un detentore tarato.
Tipo di configurazione
PORTATA G [l/h]
ΔTEFF [°C]
NOMINALE
100
10
CASO A
Termostatica + detentore aperto
136
7,3
CASO B
Termostatica + detentore tarato
113
8,9
CASO C
Preregolata + detentore aperto
106
9,4
15
IMPIANTI ESISTENTI A ZONE
16
IMPIANTO A RADIATORI
ESEMPIO 2
impianto completo
Impianto a collettore
Cucina
Camera
Bagno
Camera
Soggiorno
Bagno
Camera
ΔH = 1400 mm c.a.
Di = 10 mm
ΔT = 10°C
Prevalenza disponibile al collettore
Diametro interno tubo multistrato
Salto termico di progetto
17
IMPIANTO A RADIATORI
ESEMPIO 2
impianto completo
Impianto a collettore
Perdite calcolate
Dati di progetto
ΔT
[°C]
GNOM [l/
h]
RADIATORE
L
P [kcal/
h]
1
12 + 12
900
10
90
2
6+6
1500
10
150
3
6+6
450
10
45
4
9+9
820
10
82
5
9,5 + 9,5
800
10
80
6
9,5 + 9,5
450
10
45
7
8+8
600
10
60
TOT
5520
kcal/h
ΔPL
ΔPD
[mm c.a.] [mm c.a.]
56
408
147
480
14
60
46
252
46
266
14
95
24
128
552 l/h
18
IMPIANTO A RADIATORI
ESEMPIO 2
impianto completo
Impianto a collettore
CASO A
Valvola termostatica +
detentore “tutto aperto”
RADIATORE
Misura
detentore
GNOM
[l/h]
GEFF
[l/h]
%
ΔTEFF
[°C]
1
3/8’’
90
129
+43%
7
2
1/2’’
150
154
+3%
9,7
3
3/8’’
45
158
+251%
2,8
4
3/8’’
82
141
+72%
5,8
5
3/8’’
80
137
+72%
5,8
6
3/8’’
45
140
+211%
3,2
7
3/8’’
60
147
+146%
4,1
552
1006
+82%
5,5
TOT
19
IMPIANTO A RADIATORI
ESEMPIO 2
impianto completo
Impianto a collettore
CASO A
Fabbisogno termico totale:
Portata totale:
Saltro termico:
5.520 kcal/h
1006 l/h
5,5 °C
Valvola termostatica +
detentore “tutto aperto”
20
IMPIANTO A RADIATORI
ESEMPIO 2
impianto completo
Impianto a collettore
CASO B
Valvola termostatica +
detentore tarato
RADIATORE
Misura
detentore
Regolazione
detentore
GNOM
[l/h]
GEFF
[l/h]
%
ΔTEFF
[°C]
1
3/8’’
1/2 giro
90
103
+14%
8,7
2
1/2’’
2 giri
150
151
+1%
9,9
3
3/8’’
1/4 giro
45
76
+69%
5,9
4
3/8’’
1/2 giro
82
111
+35%
7,4
5
3/8’’
1/2 giro
80
108
+35%
7,4
6
3/8’’
1/4 giro
45
73
+63%
6,1
7
3/8’’
1/4 giro
60
76
+26%
7,9
552
698
+26%
7,9
TOT
21
IMPIANTO A RADIATORI
Impianto a collettore
ESEMPIO 2
impianto completo
CASO B
Fabbisogno termico totale:
Portata totale:
Salto termico:
Valvola termostatica +
detentore tarato
5.520 kcal/h
698 l/h
7,9 °C
22
IMPIANTO A RADIATORI
ESEMPIO 2
impianto completo
Impianto a collettore
Valvola preregolabile +
detentore “tutto aperto”
CASO C
RADIATORE
Posizione
regolazione
GNOM
[l/h]
GEFF
[l/h]
%
ΔTEFF
[°C]
1
4
90
101
+12%
8,9
2
5
150
151
+1%
9,9
3
2
45
55
+22%
8,2
4
3
82
74
-10%
11,1
5
3
80
73
-8%
10,9
6
2
45
54
+19%
8,4
7
2
60
53
-12%
11,3
552
561
+1%
9,8
TOT
23
IMPIANTO A RADIATORI
Impianto a collettore
ESEMPIO 2
impianto completo
CASO C
Fabbisogno termico totale:
Portata totale:
Salto termico:
Valvola preregolabile +
detentore “tutto aperto”
5.520 kcal/h
561 l/h
9,8°C
24
IMPIANTO A RADIATORI
ESEMPIO 2
impianto completo
Impianto a collettore
CONFRONTI
Conclusioni
L’utilizzo di una valvola termostatica con preregolazione permette
ottenere portate e salti termici molto più vicini ai valori di progetto
rispetto a quanto sarebbe possibile con l’utilizzo dei detentori.
DATI DI PROGETTO
GNOM [l/h]
552
ΔT [°C]
10
GEFF [l/h]
%
ΔTEFF [°C]
CASO A
valvola termostatica
detentore non tarato
1006
+82%
5,5
CASO B
valvola termostatica
detentore tarato
698
+26%
7,9
CASO C
valvola preregolabile
detentore non tarato
560
+1%
9,8
25
IMPIANTI ESISTENTI A ZONE
26
IMPIANTO A RADIATORI: DISTRIBUZIONE A ZONE
Schema distribuzione
27
IMPIANTO A RADIATORI: DISTRIBUZIONE A ZONE
Perdite di carico collettore
28
IMPIANTO A RADIATORI: DISTRIBUZIONE A ZONE
Schema edificio
Dati di progetto
di ciascuna zona:
GNOM = 560 l/h
ΔHCOLL = 1.435 mm c.a.
GNOM = 560 x 14 = 7840 l/h
29
IMPIANTO A RADIATORI: DISTRIBUZIONE A ZONE
Calcolo
UTENZA 7A (e 7B)
misura tubazione 3/4”
Portata
GNOM = 560 l/h
Perdite di carico
DISTRIBUITE
LOCALIZZATE
COLLETTORE
TOTALI
HR7A
ZR7A
Δhcoll
ΔP7
104 mm c.a. +
52 mm c.a. +
1435 mm c.a. +
1591 mm c.a.
30
IMPIANTO A RADIATORI: DISTRIBUZIONE A ZONE
Calcolo
TRATTO DI COLONNA 7-6
misura tubazione 1”
Portata
Gnom = 560 x 2 = 1120 l/h
Perdite di carico
DISTRIBUITE
LOCALIZZATE
HR7-6
ZR7A
TOTALI
ΔP7
90 mm c.a. +
42 mm c.a. +
132 mm c.a.
31
IMPIANTO A RADIATORI: DISTRIBUZIONE A ZONE
Calcolo
UTENZA 6A E 6B
Prevalenza al nodo 6
H6 eff = ΔP7 + ΔP7-6 = 1591 + 132 = 1723 mm c.a.
Portata al nodo 6A
G 6A eff = G6A · (H6 eff / H6)0,525 =
= 560 (1723 / 1591)0,525 = 584 l/h
32
CARICO TOTALE
+ 0%
560 l/h
560 l/h
+ 0%
+ 4%
584 l/h
584 l/h
+ 4%
+ 9%
609 l/h
609 l/h
+ 9%
+ 13%
632 l/h
632 l/h
+ 13%
+ 21%
678 l/h
678 l/h
+ 21%
+ 25%
699 l/h
699 l/h
+ 25%
+ 30%
729 l/h
729 l/h
+ 30%
GNOM = 560 x 14 = 7840 l/h
GTOT = 8982 l/h
ΔHTOT = 2839 mm c.a.
+ 14%
33
CARICO VARIABILE
+ 18%
660 l/h
660 l/h
+ 18%
+ 21%
680 l/h
680 l/h
+ 21%
+ 25%
700 l/h
700 l/h
+ 25%
0 l/h
0 l/h
0 l/h
0 l/h
0 l/h
0 l/h
740 l/h
740 l/h
+ 32%
GNOM = 560 x 8 = 4480 l/h
GTOT = 5560 l/h
ΔHTOT = 2839 mm c.a.
+ 32%
+ 24%
34
TIPOLOGIE DI BILANCIAMENTO
Orifizio fisso
Orifizio fisso
con flussometro
Stabilizzatore automatico di portata
Regolatore di pressione differenziale
Orifizio variabile
Valvole radiatore
preregolabili
Indipendente dalla pressione
Valvola di bypass differenziale
35
REGOLATORE DI PRESSIONE DIFFERENZIALE
36
REGOLATORE DI PRESSIONE DIFFERENZIALE
37
IMPIANTO A RADIATORI: DISTRIBUZIONE A ZONE
Bilanciamento con Regolatore di pressione differenziale
38
IMPIANTO A RADIATORI: DISTRIBUZIONE A ZONE
Regolatore ΔP - Dimensionamento
39
IMPIANTO A RADIATORI: DISTRIBUZIONE A ZONE
Regolatore ΔP - Dimensionamento
GC = 560 l/h = 0,56 m3/h
ΔPC = 1435 mm c.a. ≈ 1500 mm c.a. = 15 kPa
ΔPSET = 15 kPa
GC EFF = 560(1500/1435)0,525 = 573 l/h (+2%)
40
IMPIANTO A RADIATORI: DISTRIBUZIONE A ZONE
Regolatore ΔP – perdita di carico
ΔP = 3,5 kPa
ΔP = 350 mm c.a.
G7 = 573 l/h ≈ 560 l/h
41
IMPIANTO A RADIATORI: DISTRIBUZIONE A ZONE
Valvola partner
42
REGOLATORE E VALVOLA PARTNER
FUNZIONAMENTO
CARICO TOTALE
43
REGOLATORE E VALVOLA PARTNER
FUNZIONAMENTO
CARICO PARZIALE
44
IMPIANTI A COLONNE
MONTANTI
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
46
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Colonna I
rad. 900 kcal/h
G=90 l/h
Colonna II
rad. 1100 kcal/h
G=110 l/h
Colonna III
rad. 600 kcal/h
G=60 l/h
Colonna IV
rad. 350 e 750 kcal/h
G=35 e 75 l/h
Colonna V
rad. 1300 kcal/h
G=130 l/h
Colonna VI
rad. 1600 kcal/h
G=160 l/h
47
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
DATI DISPONIBILI
(1)  Potenza termica radiatori
(2)  Diametro e lunghezza tubi di collegamento
(3)  Diametri e lunghezza tratti di colonna montante
(4)  Diametri base della colonna montante e dei tratti di
collegamento
48
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Valvola manuale + detentore
Esempio: Colonna VI - radiatore 6
Portata di progetto:
GNOM = 160 l/h
Perdite distribuite lineari:
Perdite localizzate circuito:
ΔPD = 21,2 mm c.a.
ΔPL + ΔPVAL + ΔPDET = 29,2 mm c.a.
TOTALE:
ΔPTOT = 50 mm c.a.
49
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Colonna VI
rad. 1600 kcal/h
GNOM = 160 l/h
ΔT
G
50 mm c.a.
10,0°C
160 l/h
0%
86 mm c.a.
7,5°C
213 l/h
+ 33%
137 mm c.a.
5,9°C
272 l/h
+ 70%
263 mm c.a.
7,5°C
213 l/h
+ 33%
346 mm c.a.
6,5°C
246 l/h
+ 53%
460 mm c.a.
5,6°C
285 l/h
+ 78%
50
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
90 l/
h
110
l/h
60 l/
h
35 l/
h
75 l/
h
130
l/h
Portate di progetto
160
l/h
51
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Prevalenze crescenti lungo le colonne
52
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Risultati
•  Forti differenze tra le portate di progetto e quelle effettive di
funzionamento
•  Valori di ΔP crescenti lungo le colonne
•  Per alimentare con le giuste portate i radiatori più lontani si
sottopongono quelli in basso a valori di ΔP troppo elevati
•  Un tentativo di bilanciamento veniva effettuato strozzando i
circuiti di stacco più in basso (da 1/2” a 3/8”).
53
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Installazione valvole e comandi termostatici
Esempio: Colonna VI: radiatore 6
GNOM = 160 l/h
ΔPD = 21,2 mm c.a.
ΔPL + ΔPVAL + ΔPDET = 29,2 mm c.a.
ΔPTOT = 50 mm c.a.
ΔPD = 21,3 mm c.a.
ΔPL = 18 mm c.a.
ΔPDET = 16 mm c.a.
ΔPVAL = 804 mm c.a.
ΔPTOT = 859 mm c.a.
ΔH = 900 mm c.a. (imposta)
Prevalenza ottimale
valvole termostatiche
800 ÷ 2000/2200 mm c.a.
54
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
90 l/
h
110
l/h
60 l/
h
35 l/
h
75 l/
h
130
l/h
Portate di progetto
160
l/h
55
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
56
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
57
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Installazione valvole con preregolazione
Esempio: Colonna VI: radiatore 6
Preregolazione
GNOM = 160 l/h
ΔPD = 21,3 mm c.a.
ΔPL = 18 mm c.a.
ΔPDET = 16 mm c.a.
ΔPVAL = 804 mm c.a.
ΔPTOT = 859 mm c.a.
ΔH = 900 mm c.a. (imposta)
ΔPD = 21,3 mm c.a.
ΔPL = 18 mm c.a.
ΔPDET = 16 mm c.a.
ΔH = 900 mm c.a. (imposta)
ΔPVAL= ΔH - ΔPD - ΔPL – ΔPDET
Taratura: Posizione 5
58
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
90 l/
h
60 l/
h
110
l/h
35 l/
h
75 l/
h
160
l/h
130
l/h
4
4
3
2
3
4
5
4
4
3
2
3
4
5
4
4
3
2
3
4
5
3
4
3
2
3
5
5
3
4
3
2
3
5
5
3
4
3
2
3
5
5
Posizione di taratura
59
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
60
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
61
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
62
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Carico parziale?
Colonna I
Colonna II
Colonna
III
Colonna
IV
Colonna V
Colonna VI
63
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
64
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Installazione regolatori di pressione differenziale
Taratura regolatore !P:
1500 mm c.a.
65
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
90 l/
h
60 l/
h
110
l/h
35 l/
h
75 l/
h
160
l/h
130
l/h
4
4
3
2
3
4
5
4
4
3
2
3
4
5
4
4
3
2
3
4
5
3
4
3
2
3
5
5
3
4
3
2
3
5
5
3
4
3
2
3
5
5
66
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
67
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
CALCOLO CON SOLI DATI DI RILIEVO
68
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Dati da rilevare:
•  potenze termiche delle colonne, ottenibili sommando fra loro le potenze
termiche dei radiatori serviti;
•  lunghezze e diametri dei tratti di collegamento colonne – radiatore
•  i diametri di base delle colonne.
69
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Metodologia che propone una perdita di carico interpiano basata sulla
quantità massima di calore che le colonne possono cedere ai radiatori.
1.  Valutazione della potenza termica della colonna
2.  Definizione del salto termico
3.  Individuazione da tabella del ΔP interpiano
70
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Tabelle per la determinazione dei ΔP medi di piano
71
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Colonna VI
rad. 1600 kcal/h
G=160 l/h
Determinazione ΔP interpiano
Qcol = 9600 kcal/h
1 1/4’’
72
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Potenze termiche nominali colonne
ΔP medio di
piano
100 mm c.a.
73
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
ΔP ≥ ΔPMIN VALV. + ΔPTUBI + ΔPDET
74
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
75
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
Taratura delle valvole termostatiche preregolabili
76
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
5
900 mm c.a.
Colonna VI
rad. 1600 kcal/h
GNOM = 160 l/h
5
1000 mm c.a.
5
1100 mm c.a.
5
1200 mm c.a.
1300 mm c.a.
1400 mm c.a.
5
5
Taratura regolatore ΔP
1500 mm c.a.
77
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
senza dati
2
3
2
3
Colonna IV
rad. 350 e 750 kcal/h
GNOM = 35 e 75 l/h
Minime differenze di
stima dei valori di
preregolazione
con dati
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
1
3
2
3
1
3
2
3
78
BILANCIAMENTO DI VECCHI IMPIANTI A COLONNE
4
4
3
2
3
4
5
4
4
3
2
3
4
5
4
4
3
2
3
4
5
3
4
3
2
3
5
5
3
4
3
2
3
5
5
3
4
3
2
3
5
5
Portate di progetto
Posizione di taratura
79
Thank you.