La termoregolazione

Un impianto termico deve essere regolato e controllato per legge. Il DPR n. 412 del 24/08/93 e successive modifiche impongono la termoregolazione a mezzo di centraline o regolatori climatici al fine di contenere i consumi energetici e promuovere il risparmio energetico.

La regolazione termica o controllo termico consiste in un controllo automatico continuo della temperatura in base ad alcuni parametri fisici rilevati da appositi sensori o sonde.

I sensori in genere sono due, a volte più di due: un sensore che rileva la temperatura esterna dell'aria e un sensore che rileva la temperatura dell'acqua calda. questi sensori vengono anche chiamati sonde termiche. Le sonde non sono altro che trasduttori o dispositivi elettrici-elettronici che variano la loro resistenza elettrica al variare della temperatura e possono essere attivi o passivi.

Un trasduttore è una apparecchiatura che trasforma una grandezza fisica in un'altra. La sonda termica non fa altro che trasformare la grandezza fisica della temperatura nella grandezza fisica di una corrente elettrica o di una tensione.

La sonda termica da esterno    L'interno della sonda con il sensore termico, la morsettiera e il termistore

Un esempio di sonda esterna della Beinat con all'interno il termistrore e la morsettiera per i fili elettrici provenienti dalla centralina.

La corrente elettrica viene fatta passare attraverso dei termistori o delle termoresistenze che aumentano o diminuiscono la propria resistenza elettrica in base alla temperatura, determinando di conseguenza una variazione di corrente che opportunamente amplificata serve come riferimento alla centralina per aumentare o diminuire l'accensione del bruciatore o l'apertura e chiusura di una valvola modulante motorizzata di zona e relativa pompa.

La regolazione agisce su un organo di regolazione (bruciatore o valvola) in modo che lo scostamento tra il valore voluto e il valore misurato effettivo sia nullo o contenuto entro un margine di tolleranza. Questo tipo di controllo viene chiamato controllo o regolazione ad anello chiuso e può essere del tipo, tutto o niente, proporzionale o proporzionale integrativo o proporzionale derivativo a seconda del metodo matematico scelto per modulare la risposta del controllo in modo continuo.

Centralina analogica

Centralina analogica di termoregolazione

Centralina analogica della Beinat

Qui ti presentiamo alcune centraline di termoregolazione come esempio.

Si tratta di una semplice apparecchiatura elettronica che permette di mantenere sotto preciso controllo la temperatura di un ambiente. Questa centralina acquisisce i dati di temperatura da due sonde e adegua il fluido di riscaldamento alla esigenze climatiche impostate dall'utente.

Questa centralina analogica è dotata di ponti ad innesto che consentono all'operatore di scegliere in quale modo far funzionare la centralina, permettendo quindi di collegarla sia a valvole miscelatrici o di zona (funzionamento integrale o proporzionale, adatto a tutti gli impianti compresi gli impianti a legna), sia a bruciatori (funzionamento On - Off, più adatto per impianti a gas o gasolio).

Come puoi vedere dalla foto sopra riportata, la centralina consiste in un orologio programmatore che può essere giornaliero o settimanale e permette di impostare il funzionamento della centralina fissando gli orari delle accensioni in Giorno e Notte.

L'orologio analogico a corredo, in questo caso, è dotato di "cavalierini" o switch che selezionano le ore di accensione e di spegnimento giornaliere. Al suo interno è presente una batteria tampone per poter mantenere in funzione l'orologio anche in assenza di corrente elettrica.

Sulla interfaccia della centralina sono presenti due scale di temperature che permettono l'impostazione della temperatura giornaliera e notturna muovendo gli slider nella posizione voluta.

Ci sono poi due led di segnalazione che indicano quando il bruciatore è in funzione o la valvola di chiusura/apertura acqua calda è aperta.

C'è anche un commutatore di selezione a cinque posizioni che permette di impostare il funzionamento della centralina in modo automatico o manuale, a seconda della scala di temperatura di riferimento.

Curva di Riscaldamento

Curva di riscaldamento

All'interno della centralina è presente un trimmer per la regolazione della curva di riscaldamento in base alla zona climatica in cui la centralina viene installata oppure in base agli elementi riscaldanti dell'impianto termico: radiatori, pannelli sotto pavimento, termoventilatori. La Curva di Riscaldamento è quella visibile sull'interfaccia della centralina e consiste di tre rette lineari che descrivano quale deve essere la temperatura dell'acqua nell'impianto, in funzione della temperatura esterna.

Ad esempio, se si posiziona il trimmer interno al termoregolatore sulla posizione num. 1, la centralina accende il bruciatore o tiene aperta la valvola fino a quando la temperatura dell'acqua nell'impianto raggiunge il valore di 40 °C e lo mantiene per il tempo prefissato dall'orologio, quando la temperatura esterna è di 0 °C. Invece se si posiziona il trimmer interno sul num. 3, la temperatura dell'acqua calda nell'impianto raggiunge gli 80 °C quando la temperatura esterna è di 0 °C.

La centralina è predisposta con tre ponti ad innesto per permettere alla centralina di poter lavorare con una valvola miscelatrice o per comandare un bruciatore.

Regolatore climatico analogico o centralina termoregolatore

Un regolatore climatico analogico della Riello

La centralina digitale

centralina digitale di termoregolazione

Un regolatore climatico o centralina di termoregolazione della Riello.

Il mercato, oltre alle centraline analogiche, offre anche molte centraline digitali. Queste ultime utilizzano convertitori analogico-digitale per trasformare una grandezza continua come la corrente elettrica in una grandezza numerica più facilmente acquisibile e trattabile. Sono regolate da microprocessori, più sofisticate e precise rispetto a quelle analogiche, le centraline digitali offrono un set di funzioni più ampio, come la commutazione senza sbalzi tra il funzionamento manuale e quello automatico, calibrazione automatica del regolatore, inserimento di limiti di massimo e minimo alla grandezza regolata.

Le centraline digitali possono regolare e controllare anche la temperatura dell'acqua calda sanitaria. Alcuni modelli sono predisposti per la programmazione via computer o via telefono cellulare, il controllo a distanza o controllo remoto tramite PC, telefono e apposito software, ecc.

Tra le funzioni che queste centraline offrono, oltre a quelle tradizionali delle centraline analogiche, troviamo, per citarne alcune :

  • Controllo su circuiti separati
  • Microprocessore con varie memorie non volatili
  • Protezione antigelo
  • Diagnostica
  • Programma vacanza
  • Ottimizzazione della curva di riscaldamento
  • Controllo della temperatura di ritorno
  • Orologio digitale
  • Interfaccia digitale.

Queste centraline sono corredate da diverse sonde, tra le quali:

  • Sonda ambiente
  • Sonda esterna
  • Sonda caldaia
  • Sonda acqua sanitaria
  • Sonda mandata
  • Sonda temperatura ritorno

Ti rendi quindi conto che disporre di una centralina digitale permette di ottimizzare al meglio il consumo di combustibile e massimizzare il comfort ambientale di una casa.

La principale differenza tra una centralina analogica ed una digitale è il prezzo. Tutte le centraline sono affidabili e sicure e la scelta tra l'una e l'altra dipende dalle esigenze dell'utenza, ma anche dal portafoglio.

Link: L'impianto termico, prima parte