La valvola a tre vie è un componente fondamentale negli impianti di riscaldamento e climatizzazione, inclusi quelli di acqua sanitaria. Conoscere a fondo il suo funzionamento è essenziale per affrontare eventuali problematiche e garantire l'efficienza dell'impianto.
Funzionamento Generale
Il compito principale della valvola a tre vie è deviare il flusso dell'acqua calda verso il circuito di riscaldamento o il circuito sanitario. Quando si richiede acqua calda per uso sanitario mentre il riscaldamento è attivo, la valvola devia il flusso verso il circuito sanitario, interrompendo temporaneamente il riscaldamento.
Il funzionamento di base rimane lo stesso, ma può variare a seconda del tipo di valvola installata:
- Valvola a tre vie meccanica: Funziona in base alla pressione. Viene azionata dalla depressione che si crea quando si apre un rubinetto dell'acqua calda.
- Valvola a tre vie motorizzata: Funziona in base ai comandi ricevuti dalla scheda elettronica della caldaia.
TMO 3: Valvole Motorizzate a Tre Vie
Le valvole TMO 3 sono valvole motorizzate a 3 vie dotate dell’innovativo SISTEMA ANTIBLOCCAGGIO della sfera otturatore (smart unlocking system). Sono utilizzate come valvole deviatrici o miscelatrici in impianti di riscaldamento/climatizzazione o di acqua sanitaria.
La valvola gestisce il flusso mediante un otturatore a sfera, che può assumere due o più posizioni di funzionamento a seconda del modello e di come è alimentato il motore elettrico che lo aziona. La testa della valvola è rimovibile senza interessare l’impianto idraulico (sistema di sgancio rapido, connettore elettrico MOLEX), garantendo così un’alta flessibilità e rapidità per l’installazione e la manutenzione della valvola stessa.
La rotazione della sfera è garantita inoltre da speciali tenute antigrippaggio. Il servomotore della valvola, quando alimentato elettricamente, trasmette il moto ad un alberino solidale con la sfera che, a sua volta, tramite i fori presenti in essa, devia il flusso da una via all’altra.
La valvola può essere impiegata come deviatrice, con ingresso in via AB e uscita da via A o B, oppure come miscelatrice, con ingresso in via A e B e uscita da via AB.
Modalità di Controllo Elettrico (esempio TMO 3)
La valvola va collegata elettricamente ad un controllo esterno (termostato, ecc..) mediante un cavo a tre o sei poli (se con microinterruttore), con connettore Molex Mini-Fit JR 6 vie, rispettando le fasi dal neutro secondo le indicazioni dell’etichetta.
A titolo di esempio:
- Controllo esterno bipolare a tre fili SPST: alimentando i contatti 2 (neutral) e 3 (phase), si chiude la via A e si apre la via B.
- Controllo esterno unipolare a due fili SPDT: alimentando i contatti 2 (neutral) e 3 (phase), si chiude la via A e si apre la via B.
- Controllo a 3 punti:
- Alimentando i contatti 2 (neutral) e 3 (phase), si chiude la via A e si apre la via B.
- Alimentando i contatti 2 (neutral) e 6 (phase), si chiude la via B e si apre la via A.
- Togliendo l’alimentazione ai contatti 2 e 3 o 2 e 6, la testa motore si arresta e mantiene la posizione raggiunta in quel momento. Il ripristino dell’alimentazione, riavvia il motore nella direzione richiesta, a seconda del collegamento, ottenendo una modulazione a 3 punti.
Tutte le versioni sono disponibili con un microinterruttore ausiliario bipolare (versione M1S). I contatti del microinterruttore sono indipendenti dal circuito elettrico della valvola.
Valvole Miscelatrici
Le valvole miscelatrici (figura 1) consentono la regolazione di un impianto di riscaldamento centralizzato attraverso la miscelazione dell’acqua in uscita dalla caldaia con quella di ritorno dall’impianto, allo scopo di ottenere la temperatura desiderata di mandata all’utenza. Le valvole miscelatrici sono valvole a 3 vie.
Se la valvola presenta due ingressi e un’uscita è detta valvola miscelatrice. In questa configurazione, come suggerisce il nome stesso, la posizione dell’otturatore varia i flussi in ingresso dalle porte “A” e “B” che si uniscono in un unico flusso in uscita attraverso la porta comune “AB”. In questo modo è possibile regolare la percentuale di miscelazione dei flussi in ingresso, passando da un flusso totalmente proveniente dalla porta “A” ad uno totalmente derivato dalla porta “B”.
Questa configurazione è principalmente utilizzata per le regolazioni di temperatura, sfruttando la miscelazione di flussi in ingresso a temperature diverse allo scopo di ottenere la temperatura desiderata in uscita. Le valvole miscelatrici trovano applicazione negli impianti in cui è richiesta la regolazione della temperatura. Lo schema di installazione tipico è quello del “circuito di miscelazione”, tramite il quale viene controllata la gestione del grado di apertura della valvola miscelatrice (figura 4). In questo modo, infatti, il flusso in mandata può essere opportunamente miscelato con quello di ritorno.
Nelle valvole miscelatrici a settore (come la Serie 610 di Caleffi) l’otturatore ruota sul proprio asse aprendo gli opportuni passaggi sulle sedi della valvola (figura 3). Il movimento è quindi rotativo. Possono essere costruite in modo da ottenere differenti comportamenti idraulici. Ciò è possibile intervenendo sulle geometrie interne dei componenti in fase progettuale e costruttiva.
Valvole Deviatrici
Se invece la valvola presenta un ingresso e due uscite, viene detta valvola deviatrice. In questo modo di funzionamento il flusso proveniente dalla via comune “AB” viene deviato verso le porte “A” o “B”. Di conseguenza, le posizioni intermedie dell’otturatore determinano una precisa quota di ripartizione del flusso tra le due vie di uscita.
Problemi Comuni e Sintomi di Malfunzionamento
I problemi più comuni sono legati alla presenza di calcare e sedimenti nell'acqua che scorre all'interno della valvola. L'accumulo di calcare negli ingranaggi interni può bloccare il meccanismo, impedendo la corretta deviazione dell'acqua verso il circuito sanitario o di riscaldamento.
Sintomi di un malfunzionamento:
- In estate, i termosifoni si scaldano quando si richiede acqua calda per la doccia.
- In inverno, l'acqua della doccia non è calda perché la valvola non chiude il lato riscaldamento, disperdendo parte del calore nei termosifoni.
- Impossibilità di ottenere acqua calda perché la valvola è bloccata sul lato riscaldamento.
Soluzioni e Sostituzione
La soluzione dipende dal tipo di valvola installata (meccanica o motorizzata). Per sbloccare una valvola meccanica, è necessario acquistare un kit di revisione specifico. La sostituzione della valvola dipende dal tipo di valvola deviatrice (pressostatica o motorizzata) e dalla sua posizione all'interno della caldaia.
La difficoltà nella sostituzione della valvola a tre vie sta nel modo in cui essa è agganciata al resto della caldaia. Ci sono caldaie in cui la valvola a tre vie è a vista e basterà smontarla con una chiave inglese agendo sugli attacchi della valvola. Altre caldaie invece hanno la valvola deviatrice nascosta e per sostituirla prima dobbiamo smontare altri componenti.
Valvola di Zona a Sfera MUT Serie TMO
Valvola di zona a sfera MUT serie TMO a tre vie versione by-pass motorizzata per applicazioni domestiche e piccoli impianti per controllare il flusso di acqua calda e fredda. Funzionamento sia come valvola deviatrice sia come valvola miscelatrice. Attacchi filettati G 1” M (ISO 228-1). Corpo in ottone. Sfera in ottone, cromata. Tenuta idraulica sfera in PTFE (teflon) con O-Ring in EPDM. O-Ring di tenuta in EPDM. Coperchio motore in PA (Nylon). Fluidi d’impiego acqua e soluzioni glicolate; massima percentuale di glicole 50%. Pressione nominale 10 bar. Campo di temperatura di esercizio 5 ÷ 90 °C. Pressione massima differenziale di funzionamento 250kPa.
Tipo di azionamento: SPDT, SPST, 3 punti a seconda del modello; alimentazione elettrica 230 V (o 24 V); potenza assorbita 7 W;. Portata contatti micro ausiliario 3 (1) A, 250 V. Classe di protezione IP 40. Classe d’isolamento: II - Rif.
Valvola Deviatrice Pressostatica
La valvola a tre vie idraulica, o detta anche valvola deviatrice pressostatica, è un componente in ottone meccanico e viene installata in tutti i tipi di caldaie murali che hanno uno scambiatore secondario di calore per la produzione di acqua calda sanitaria comandata dalla pressione dell’acqua.
Se apriamo un rubinetto o miscelatore dell’acqua calda, la valvola a tre vie devia il flusso dell’acqua calda che parte dallo scambiatore primario di calore verso lo scambiatore secondario e, automaticamente, ne chiude il circuito del riscaldamento.
Viene chiamata a tre vie perchè è formata da elementi metallici che raggruppano i tre tubi del circuito dell’acqua. Il primo tubo è quello dell’acqua sanitaria (per intenderci, acqua del lavello della cucina, del lavandino bagno, doccia…), il secondo tubo è quello dell’impianto di riscaldamento (termosifoni), infine il terzo è quello che proviene dal bruciatore della caldaia ed ha la funzione di alimentare uno di questi due tubi.
Tutto questo processo viene innescato nella parte anteriore della valvola dove è presente il gruppo acqua e dove il passaggio di acqua aziona un pistoncino all’interno del gruppo il quale va a premere dei bottoni posti su dei microinterrruttori che fanno capire alla caldaia che deve produrre acqua calda sanitaria e non riscaldamento termosifoni. Questo movimento meccanico provoca un ulteriore spostamento all’interno della valvola di alcuni pezzi chiamati otturatori che chiudono uno dei due passaggi di acqua aprendo l’altro e viceversa.
Una cosa importante da dire è che se accendiamo contemporaneamente il riscaldamento della casa e apriamo anche l’acqua calda la caldaia stacca il riscaldamento e da la prevalenza all’acqua calda e successivamente se volessimo chiudere il rubinetto automaticamente riporta il flusso all’interno del circuito dei termosifoni.
La valvola deviatrice invia l’acqua calda del circuito primario allo scambiatore secondario il quale trasmette il calore al flusso di acqua sanitario mantenendo costante la temperatura in uscita.
Nel caso in cui la valvola dovesse incorrere in malfunzionamenti e guasti, occorre rivolgersi a tecnici specializzati che, dopo aver individuato il problema, provvederanno a risolverlo, e se necessario con la sostituzione della stessa che, di regola, avviene nella maggior parte dei casi in quanto si blocca a metà tra circuito acqua calda aperto e riscaldamento aperto.
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