Regolazione impianto: termostato, centralina climatica, pid

Quali sono i principali sistemi di regolazione degli impianti termici di riscaldamento e raffrescamento. Termostato, valvola termostatica, sonda climatica, zona, ambiente, p, pi, pid. Sistemi di regolazione evoluti per eco 65%.

Un elemento fondamentale dell'impianto di riscaldamento, oltre ai terminali (radiatori, fancoil o impianto a pavimento) e al generatore (caldaia a condensazione, pompa di calore etc), è il sistema di regolazione della temperatura.

Il sistema di regolazione deve regolare costantemente la potenza emessa dai radiatori a seconda della temperatura che vogliamo all'interno del nostro appartamento (set-point), considerando anche gli apporti esterni.

Prima di procedere occorre definire alcuni concetti.

Concetti utili

• • Termostato: dispositivo che, rilevando se all'interno dell'abitazione la temperatura è minore, pari o superiore a quella impostata, aziona la caldaia e di conseguenza i radiatori. Può essere di tipo on/off (generatore si accende e si spegne con potenza costante) o modulante (regola la potenza fornita).  Il termostato modulante costa circa il 40% in più. Se permette anche di impostare i periodi di accensione è detto cronotermostato;
  • sonda: dispositivo per la raccolta dei dati;
  • valvola termostatica: elemento applicato direttamente sulla mandata del radiatore. Regola il flusso di ingresso dell'acqua nel terminale e ne varia il calore ceduto;
  • zona: intera unità immobiliare o parte specifica di essa (es. zona notte, zona giorno);

Sistemi di regolazione in commercio: climatica, ambiente, zona.

Abbiamo 5 combinazioni di regolazione:

1. Solo climatica (compensazione con sonda esterna):

Una sonda esterna (da posizionare preferibilmente su pareti a nord e lontano da fonti di calore) dialoga o direttamente con la caldaia (agendo sulla portata del gas e sul bruciatore modulante, solo nelle caldaie "moderne")  o con la valvola di miscelazione (controlla la miscelazione di acqua fredda e calda tramite una valvola a tre via).

Il sistema, misurando la temperatura esterna dell'ambiente, non agisce direttamente sulla temperatura dell'ambiente, ma sulla temperatura di mandata dell'acqua.

Come si può vedere dall'esempio, ad diminuire della temperatura esterna aumenta la temperatura dell'acqua di mandata nei radiatori.

Dalla figura si nota che si possono scegliere diverse curve. La scelta della curva dipende dalla zona climatica in cui vivi.

Definisce qualsiasi set-point (nel caso di edifici residenziali la legge indica 20°) di impianto in funzione della temperatura esterna (temperatura esterna--->temperatura di mandata). Se compensata definisce qualsiasi set-point di impianto in funzione della temperatura esterna e della risposta dell’ambiente interno.

Tuttavia, tale sistema ha dei limiti. Nelle abitazioni, i vari locali hanno dispersioni differenti (esposizioni e involucro differente). Per sopperire a ciò, si possono installare delle valvole termostatiche su ogni radiatore.

2. Solo ambiente con regolatore: valvole termostatiche + cronotermostato ambiente on/off oppure modulante che comanda la caldaia nel caso di impianto autonomo. Solo valvole termostatiche nel caso di centralizzato (condominio);

3. Climatica + ambiente con regolatore: Presenza di sistema descritto ai punti 1 e 2.

4. Solo zona con regolatore:

Valvole di zona comandate da cronotermostato ambiente (on/off oppure modulante) nel caso di centralizzato oppure cronotermostato nel caso di impianto autonomo.

5. Climatica + zona con regolatore: Presenza di sistema descritto ai punti 1 e 4.

Regolazione PI e PID

E' possibile considerare ulteriori regolazioni maggiormente evolute, che possono avere un'azione proporzionale P (controllo sul valore all’istante della temperatura ambiente), un'azione integrale I (controllo basato sui valori passati della temperatura ambiente) e/o un'azione derivativa (controllo sulla previsione della variazione della temperatura ambiente).

1. P banda proporzionale 0,5-1-2 °C-…. : Regolatore modulante con sensibilità 0,5-1-2-…°C. Esempio: regolazione con banda 2 °C (significa che, se il set è 20°C, a 21°C la valvola è tutta chiusa , a 19°C è tutta aperta, nei valori intermedi l'apertura varia linearmente). Un dispositivo che funziona a banda proporzionale è la valvola termostatica: rileva la temperatura dei locali e agisce aprendo e chiudendo progressivamente le valvole; Permettono termoregolazione per singolo ambiente.

2. sistemi di regolazione climatica più efficaci:

• • • • PI è una regolazione elettronica che utilizza la combinazione di due funzioni di controllo (Proporzionale ed Integrale);
      • PID è una regolazione elettronica che utilizza la combinazione di tre funzioni di controllo (Proporzionale, Integrale e Derivativa).

Ecobonus: sistemi di regolazione evoluti classe V - VI - VIII

Per la legge di stabilità, per ottenere il bonus per il risparmio energetico al 65%, oltre alla caldaia a condensazione di classe A, occorre installare sistemi di termoregolazione evoluti.  Questi sistemi sono di tipo modulante e integrati con sensori ambientali.

Vediamoli in dettaglio:

“Classe V – Termostato d’ambiente modulante, destinato all’uso con apparecchi di riscaldamento modulanti: un termostato elettronico ambientale che varia la temperatura del flusso dell’acqua lasciando che l’apparecchio di riscaldamento dipenda dalla deviazione fra la temperatura ambientale misurata e il punto d’analisi del termostato stesso. Il controllo è effettuato modulando l’uscita dall’apparecchio di riscaldamento.

Classe VI – Centralina di termoregolazione e sensore ambientale, destinati all’uso con apparecchi di riscaldamento modulanti: un controllo della temperatura del flusso in uscita dall’apparecchio di riscaldamento che varia la temperatura di tale flusso secondo la temperatura esterna e la curva di compensa zione atmosferica scelta. Un sensore della temperatura ambientale controlla la temperatura del locale e adegua la sfasatura parallela della curva di compensazione per migliorare l’abitabilità del vano. Il controllo è effettuato modulando l’uscita dall’apparecchio di riscaldamento.

Classe VIII – Controllo della temperatura ambientale a sensori plurimi, destinato all’uso con apparecchi di riscaldamento modulanti: un controllo elettronico munito di 3 o più sensori ambientali che varia la temperatura del flusso d’acqua, lasciando che l’apparecchio di riscaldamento dipenda dalla deviazione fra la temperatura ambientale misurata aggregata e i punti d’analisi del termostato stesso. Il controllo è effettuato modulando l’uscita dall’apparecchio di riscaldamento”.

Se volessi approfondire circa i sistemi di regolazione evoluti classe V - VI - VIII, potrebbe interessarti l'articolo ad hoc.

Spero che l'articolo ti sia stato utile. A presto, Vincenzo.