Valvole di regolazione impianti

Le valvole di regolazione costituiscono un elemento fondamentale per i moderni impianti di climatizzazione, esse inoltre sono fondamentali per la realizzazione degli impianti ispirati ai principi dell'integrazione tecnologica. Il più semplice esempio è quello dell'integrazione di pannelli solari termici e delle caldaie, o dei pannelli solari termici e delle pompe di calore che lavorano su impianti idronici.

Le valvole permettono naturalmente la miscelazione tra fluidi termovettori degli impianti con diverse temperature, per l'ottenimento delle condizioni di comfort desiderate dagli utenti. Noto il tipo di applicazione si può scegliere tra valvole di regolazione a due vie o valvole di regolazione a tre vie.

In ogni caso le valvole costituiscono l'elemento che azionato dal regolatore a mezzo di un segnale elettrico determinano dei cambiamenti fisici del sistema, nei nostri casi di riferimento gli impianti di climatizzazione.

Purtroppo nella maggior parte dei casi pratici le valvole sono anche l'elemento più soggetto a sollecitazioni degli impianti e come tali sul lungo periodo possono perdere di efficacia in termini di risposta, compromettendo così la risposta di tutto il sistema di regolazione dell'impianto di climatizzazione.

Tutto ciò naturalmente và discapito del comfort e può essere semplicemente evitato con una continua e periodica manutenzione degli impianti che dovrebbe essere effettuata prima dei periodi di intenso utilizzo degli stessi impianti, come all'inizio dell'estate nel caso degli impianti di climatizzazione.

Caratteristiche valvole regolatrici

In ogni caso gli attacchi delle valvole possono essere flangiati disponibili generalmente per tutti i diametri o filettati generalmente fino 2 pollici con relative pressioni nominali (PN) corrispondenti. Il diametro degli attacchi naturalmente è corrispondente al diametro della tubazione normalizzato.

La pressione che può sopportare la valvola è un parametro specifico ed anche è un limite tecnico legato alle caratteristiche costruttive e dei materiali, generalmente essa è espressa tramite una scala normalizzata delle pressioni nominali. Anche la temperatura massima o minima del fluido che può sopportare la valvola regolatrice ne è un parametro caratteristico.

Tali limiti tecnici sono, ovviamente, legati ai materiali dei componenti costitutivi delle valvole.

I componenti di una valvola regolatrice sono: il corpo della valvola, lo stelo e otturatore e le guarnizioni di tenuta. Queste ultime rappresentano l'aspetto più critico legato alle sollecitazioni di temperatura.

Parametri tecnici valvole regolatrici

I parametri tecnici che caratterizzano una valvola regolatrice sono: la portata in metri cubi per ora di acqua che attraversa la valvola con una perdita di carico di 100 kPa (1 bar) ad un determinato valore della corsa, o stato di apertura; la portata in metri cubi per ora di acqua che attraversa la valvola con una perdita di carico di 100 kPa (1 bar) con valvola tutta aperta; il minimo valore regolabile con la valvola o tolleranza; il rapporto di regolazione o capacità di regolazione ossia rapporto fra il valore della portata in metri cubi per ora di acqua che attraversa la valvola con una perdita di carico di 100 kPa (1 bar) con valvola tutta aperta ed il valore minimo regolabile.

In generale, una valvola di regolazione deve avere un determinato comportamento con il quale lega la percentuale di apertura della stessa valvola alla portata, tale legame descrive la caratteristica della valvola. Una valvola, in sintesi deve agire per modificare un flusso che ha una sua caratteristica in base alla portata con un legame che non è lineare. Ai fini della stabilità e del controllo di un sistema come un impianto di climatizzazione, una valvola con una caratteristica simmetrica rispetta a quella del carico permette di ottenere un comportamento lineare del sistema. In generale la perdita di carico consigliata per una valvola deve essere almeno uguale a quella del carico da gestire.

Nella maggior parte dei casi pratici si utilizzano valvole a due vie o valvole a tre vie.

Le prime permettono semplicemente di aprire o chiudere parzialmente o totalmente un circuito, le valvole a tre vie permettono invece la miscelazione. In un semplice schema di impianto con una valvola a tre vie, una pompa, un utilizzatore ed un generatore, possono avere luogo diverse configurazioni.

Nelle varie configurazioni è possibile con la valvola a tre vie definire un circuito per il fluido termovettore sull'utilizzatore escludendo parzialmente il generatore, in questo caso si sfrutta l'energia accumulata nel fluido termovettore risparmiandone la produzione con il generatore.

Un esempio è rappresentato nello schema sopra.