Schema impianto riscaldamento: centralizzato e autonomo

Se hai interesse a capire come è fatto uno schema di un impianto di riscaldamento continua a leggere questo articolo. L’obiettivo dell’articolo non è fare una tesi ingegneristica su uno schema di impianto, ma fornirti le informazioni necessarie a capire come è fatto un impianto centralizzato e come è fatto un impianto autonomo.

In particolare, per quello centralizzato affronteremo anche lo schema dei vecchi impianti a colonne montanti messi a confronto con i nuovi impianti a zone o a distribuzione orizzontale. Per quello autonomo forniremo il dettaglio di uno schema impianto di riscaldamento a collettore sia che si tratti di radiatori che di riscaldamento a pavimento.

Come prima cosa, prima di parlare di uno schema di impianto di riscaldamento, spendiamo due parole per vedere come è fatto e le componenti che compongono un impianto.

Impianto di riscaldamento: cosa significa

Vediamo rapidamente come viene definito a livello normativo un impianto di riscaldamento. Un impianto di riscaldamento è un impianto termico per la climatizzazione invernale degli ambienti. La definizione normativa la troviamo nel DPR 412/93, così riportata:

Per “impianto termico“, un impianto tecnologico destinato alla climatizzazione degli ambienti con o senza produzione di acqua calda per usi igienici e sanitari o alla sola produzione centralizzata di acqua calda per gli stessi usi, comprendente i sistemi di produzione, distribuzione e utilizzazione del calore nonché gli organi di regolazione e di controllo; sono quindi compresi negli impianti termici gli impianti individuali di riscaldamento, mentre non sono considerati impianti termici apparecchi quali: stufe, caminetti, radiatori individuali, scaldacqua unifamiliari;

Vista la definizione di impianto termico vediamo quali sono gli elementi che compongono un impianto e che troviamo in uno schema di progetto.

Componenti di un impianto di riscaldamento

Dovendo parlare di schema di impianto di riscaldamento è fondamentale capire come è fatto e quali sono le componenti dello schema da progettare:

  • Generatore di calore o Caldaia
  • Vaso di espansione
  • Pompa di circolazione
  • Rete o circuito di distribuzione
  • Terminali o corpi scaldanti
  • Contabilizzatori di calore
  • Valvole termostatiche

Il generatore di calore o caldaia di un impianto autonomo di un appartamento al suo interno ha sia il vaso di espansione che la pompa di circolazione. Mentre nel caso di impianto centralizzati o autonomi di grandi dimensioni (es. ville a più piani) questi sono separati.

Il vaso di espansione di un impianto centralizzato ha la funzionalità di assorbire le dilatazioni termiche dell’acqua da impianto spento a impianto funzionante. Deve contrastare l’aumento di volume dell’acqua a causa del suo riscaldamento e proteggere le tubature. Si può posizionare nel punto più alto del circuito (vaso aperto) o nel locale caldaie (vaso chiuso).

Le pompe di circolazione possono essere diverse in base alle esigenze di ricircolo dell’acqua. Le pompe hanno la funzione di mantenere una corretta circolazione dell’acqua nel circuito di distribuzione, dalla caldaia ai corpi scaldanti, andata e ritorno. Una volta non si utilizzavano le pompe è si sfruttava la differenza di densità dell’acqua e il dislivello dell’impianto. Questo metodo è chiamato impianti di riscaldamento a circolazione naturale.

In passato la circolazione era naturale, con la forza “idromotrice” fornita dalla differenza di densità dell’acqua tra mandata e ritorno e del dislivello massimo dell’impianto

La rete di distribuzione o circuito è composto dalla diverse tubazioni di mandata e ritorno dell’acqua dalla caldaia a corpi scaldanti. In uno schema possiamo trovare diversi circuiti sia per la distribuzione orizzontale che verticale. Da quello monotubo ad anello, a quello bitubo normale o ritorno inverso, fino al più moderno impianto a collettore.

Ultimo tema di un impianto sono i corpi scaldanti. Andiamo dai classici radiatori o termosifoni in ghisa, alluminio o acciaio fino a moderni impianti a pannelli radianti per pavimento, soffitto o (poco usati) a parete.

Sui corpi scaldanti dobbiamo installare le valvole termostatiche ed i contabilizzatori di calore come previsto dal Decreto Legislativo 102/2014 per un impianto centralizzato. Adesso entriamo nei dettagli di alcuni schemi più comuni.

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Schema impianto di riscaldamento centralizzato

Una volta visto cosa comprende e come funziona, vediamo uno schema di impianto di riscaldamento centralizzato. Abbiamo due tipologie di impianti centralizzati:

  • Distribuzione verticale: A colonne montanti
  • Distribuzione orizzontale: Monotubo, Bitubo o A collettori

La principale differenza è nella modalità di progettazione dello schema del circuito di distribuzione che collega i diversi radiatori o corpi scaldanti da qui deriva la nomenclatura.

Il primo caso (distribuzione verticale) presenta una tubazione verticale che collega tutti i radiatori che si trovano sulla verticale indipendentemente se sono di appartamenti diversi. Nel secondo caso (distribuzione orizzontale o a zone) la tubazione verticale raggiunge i diversi appartamenti e successivamente abbiamo una rete che collega i vari radiatori.

Vediamo il dettaglio dei vari schemi.

Schema impianto di riscaldamento centralizzato a colonne montanti

Gli impianti centralizzati a colonne montati o a distribuzione verticale non vengono più realizzati. Si tratta di impianti usati nelle vecchie costruzioni costituiti da un circuito di distribuzione con un anello alla base dell’edificio a doppia tubazione per mandata e ritorno dell’acqua in caldaia e le salite verticali.

Come si può vedere dal precedente disegno, dalla centrale termica partono le derivazioni verticali (colonne montati) che sono delle tubazioni che salgono verso i radiatori posti ai vari piani posizionati sulla verticale di ogni colonna della tubazione. Questo tipologia di schema non considera i vari appartamenti ma solamente i radiatori posti in verticale. Per semplificare le salite i radiatori e le tubazioni vengono poste sulle pareti esterne.

Lo schema di impianto di riscaldamento centralizzato a colonne montanti è una soluzione non più adottata perché presenta diversi svantaggi:

  • Si devono installare i contabilizzatori su ogni radiatore (non è possibile definire l’acqua che entra in ogni appartamento) e non uno per appartamento.
  • Le tubazioni si trovano sulle pareti esterne con molte dispersioni di calore.
  • Ogni singola colonna verticale richiede un bilanciamento della portata tramite delle valvole.
  • Difficoltà nel valutare le perdite di carico dei vari circuiti.

Il primo punto è quello che le rende attualmente inutilizzabili. Un impianto centralizzato a colonne montanti non permette il calcolo esatto del consumo di un singolo appartamento non riuscendo a definire in modo preciso l’acqua che entra. Si è obbligati a fare la lettura indiretta con i contabilizzatori su ogni radiatore. Motivo che le rende non utilizzabili per nuovi impianti.

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Schema impianto di riscaldamento monotubo

Adesso vediamo le tre tipologie di impianto centralizzato a distribuzione orizzontale o a zone (con possibilità di capire l’acqua che entra in ogni appartamento), iniziano da quello più semplice ed ormai in disuso. Quando parliamo di distribuzione orizzontale facciamo riferimento all’impianto interno di casa. Questi schemi sono analoghi per un impianto centralizzato o autonomo, ovviamente a meno dell’allaccio principale. Ecco un esempio di schema di impianto ad anello monotubo.

Dallo schema si nota subito che tutti radiatori di casa sono in serie gestiti con un solo tubo. Dalla salita di mandata viene collegato il primo e l’ultimo si collega alla discesa di ritorno. Sono impianti facile da realizzare e poco costosi ma hanno dei notevoli svantaggi.

In caso di manutenzione ad un radiatore si deve interrompere l’intero circuito. In aggiunta è impossibile tenere la stessa temperatura sul tutto il circuito. L’ultimo termosifone avrà l’acqua più fredda del primo.

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Schema impianto di riscaldamento bitubo

Successivamente agli impianti monotubo, gli impianti a distribuzione orizzontale nascono con gli impianti di riscaldamento bitubo. Si tratta di un impianto che ha sempre una sezione verticale che parte dalla caldaia centralizzata verso i vari appartamenti dei piani con andata e ritorno.

La differenza è che ad ogni piano abbiamo una derivazione delle tubazioni di mandata e ritorno che collegano in serie tutti i radiatori di casa ma su due circuiti diversi ed indipendenti. Soluzione utilizzata anche per impianti autonomi non nuovissimi. Ecco uno schema di impianto di riscaldamento bitubo.

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Schema impianto di riscaldamento a collettore

Un nuovo impianto viene realizzato con la soluzione a collettore per la parte orizzontale (appartamenti). Questa soluzione è adottata sia per la progettazione e realizzazione di impianti in nuove costruzione sia per il rifacimento di impianti esistenti in caso di ristrutturazione completa.

Un impianto di riscaldamento a collettore è un impianto a distribuzione orizzontale o a zone dove i abbiamo radiatori in parallelo e non in serie.

All’ingresso di ogni appartamento abbiamo un collettore che collega ogni singolo radiatore o corpo scaldante con una doppia tubazione per acqua calda di mandata e fredda di ritorno. In entrambi i casi la contabilizzazione del calore è facilmente realizzabile potendo intercettare l’acqua che entra in ogni appartamento. I contabilizzatori sono posti all’ingresso dell’impianto. Schema analogo anche per un impianto autonomo come vedremo nel prossimo capitolo.

Tra le diverse tipologie di impianti di riscaldamento a confronto la soluzione a collettore è quella con i maggiori vantaggi:

  • Puoi realizzare diverse zone di impianto anche con collettori a cascata.
  • Ogni radiatore o pannello radiante ha un suo circuito dedicato ed indipendente.
  • In caso di manutenzione si può isolare una zona o un singolo radiatore o pannello.
  • Tutti i radiatori o pannelli hanno la stessa temperatura dell’acqua
  • Resa termica elevata dell’intero impianto
  • Facilità di realizzazione con tubazioni di misura più piccola.
  • Ottimo funzionamento delle valvole termostatiche.
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Schema impianto di riscaldamento a pavimento centralizzato

Ultimo esempio di schema di impianto di riscaldamento centralizzato è quello a pavimento. Dal punto di vista dello schema è analogo a quello a termosifoni con distribuzione orizzontale a collettore. La differenza è all’interno dell’appartamento dove le varie derivazioni dei circuiti terminano nei pannelli radiati che sono posti nel pavimento.

Ecco un esempio di schema di impianto di riscaldamento centralizzato a pavimento.

Non entrami nei dettaglio dei vantaggi del riscaldamento pavimento che sono molti, il principale è l’alta efficienza e un capacità di benessere interno elevata grazie alla principale proprietà di trasmissione del calore ad irraggiamento.

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Vediamo adesso le soluzioni per un impianto autonomo. Sebbene gli schemi orizzontali sono i medesimi di quelli appena visti con la differenza di allaccio.

Schema impianto di riscaldamento autonomo

Chiudiamo l’articolo con uno schema di impianto di riscaldamento autonomo. Consideriamo i principali schemi rispetto al tipo di distribuzione impianto termico autonomo:

  • Impianto riscaldamento a termosifoni
  • Impianto riscaldamento a pavimento

In entrambi i casi consideriamo di avere un moderno impianto a collettori. Dal punto di vista dello schema interno all’appartamento rispetto ad uno centralizzato non cambia. Quello che cambio è che nel centralizzato i collettori sono collegati alle tubazioni verticali di mandata e ritorno dalla centrale termica, mentre nel riscaldamento autonomo sono collegati alla caldaia a condensazione o tradizionale.

Tra i due tipi di distribuzione di impianto che vogliamo vedere quello che cambia è principalmente il corpo scaldante finale. Nel riscaldamento a termosifoni si utilizzano i classici radiatori in ghisa, acciaio o alluminio. Mentre per il riscaldamento a pavimento abbiamo dei pannelli radiati inseriti nel massetto o posati sul pavimento (impianto di riscaldamento a pavimento a secco).

Ecco un esempio di schema per impianto di riscaldamento autonomo a termosifoni con circuito di distribuzione a collettori.

Si può notare subito che è analogo al disegno di un impianto di riscaldamento a collettori centralizzato. Vediamo ora un esempi di schema di impianto di riscaldamento a pavimento autonomo.

Quale scegliere tra le diverse soluzioni?

Parlando delle soluzioni moderne la scelta migliore è il riscaldamento a collettore. Tra radiatori e pannelli radianti se possibile la scelta in alcune situazioni sono i pannelli radianti. In qualsiasi situazione se devi rifare il tuo impianto di riscaldamento oppure stai pensando di rifare casa parla con un esperto per farti consigliare al meglio. Ancora più importante parlare con un esperto se stai pensando al distacco dall’impianto centralizzato, devi rispettare regole e normative.

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4 commenti su “Schema impianto riscaldamento: centralizzato e autonomo”

  1. Salve a tutti. Ho un problema su cui vorrei avere qualche consiglio.
    Ho un appartamento di 120 mq dove è presente un impianto di riscaldamento a termosifoni in allumino alimentato da una caldaia da 24kw a metano. Il passaggio dei tubi è sul soffitto a circa 3 metri da terra.
    Dalla caldaia partono verso il controsoffitto tutti i tubi di mandata e di ritorno che portano a due collettori collocati nel punto più alto del soffitto. Ogni collettore ha una sua valvola di sfiato.
    Poi partono i tubi dai collettori che portano agli 8 termosifoni dell’appartamento.
    Il problema è questo: a ogni inizio di stagione è difficile eliminare la tanta aria presente nel circuito. Anche la circolazione dell’acqua sembra molto scarsa nei radiatori più lontani. Anzi, all’inizio proprio non circola, per farli funzionare sono costretto a chiudere le valvole di tutti i radiatori e lasciare accesa la caldaia con solo quei due radiatori lontani. Poi piano piano posso aprire le valvole degli altri radiatori.
    La situazione è andata avanti così per 3 anni, poi ho dovuto cambiare la caldaia a causa di un guasto allo scambiatore e ora i problemi di circolazione che ho descritto sono addirittura peggiorati.
    Secondo voi dovrei mettere un vaso di espansione? O forse servono dei circolatori addizionali?

  2. Ciao, ti dico la mia. Potrebbe essere che hai installato una caldaia con un circolatore con meno prevalenza. Se a questo aggiungi un impianto che probabilmente non è perfetto, il risultato è che il tutto non funziona un granché. Devi far controllare la pompa della caldaia per capire se funziona bene o no. Purtroppo succede di beccare pompe che non vanno come dovrebbero.
    E poi potresti anche montare una pompa di rilancio in prossimità del collettore che sicuramente aiuta.
    In bocca al lupo.

  3. Salve Gianni, questo tipo di impianto che hai descritto, purtroppo è uno di quei sistemi che se non calcolata bene le dimensioni dei tubi per ogni singolo radiatore, avrai problemi di bilanciamento. Come pure se non hanno avuto l’accortezza di dare la giusta inclinazione a salire, verso montanti che vanno al collettore, avrai sempre problemi di depositi bolle d’aria lungo il tragitto.
    Consiglio di utilizzare un additivo degassante nel circuito impianto termico.
    Le valvole dei termosifoni, sono composte da valvola e di detentore.
    Il detentore serve per dare dei bilanciamenti all’impianto, devi dare dei giri di chiusura al detentore in modo di permettere alla pressione di arrivare verso il termosifone più lontano.
    Ovviamente più vicino è il termo al collettore più giri di chiusura devi dare e così man mano termo dopo termo, fino a che non senti funzionare quelli in deficit.
    Altro che potresti fare, una pompa di rilancio sul collettore.
    Ad ogni modo non sempre si riesce a correggere gli errori su un impianto sbagliato.
    I tuoi problemi nascono sicuramente, da uno scorretto dimensionamento dei tubi e da una mancanza della pendenza, al fine di far salire verso le valvole di sfogo, l’aria. Saluti.

  4. camillo salvatore

    vorrei sapere se è normale che in un condominio di 59 appartamenti si installi tre caldaie a condensazione in batteria? e se è norrmale che si installi tre caldaie simili grazie

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