Il collegamento idraulico fan coil è quella parte dell’impianto che nessuno fotografa per il cliente, e che poi decide se l’apparecchio scalda, raffresca o ti allaga il controsoffitto. Nella mia attività di perito elettrotecnico ho collaudato centinaia di terminali idronici in uffici, alberghi e palestre. Di solito trovo batterie sporche, valvole montate al contrario e circuiti che nessuno ha mai bilanciato. Pertanto, se stai progettando o installando dei ventilconvettori, qui trovi schema, diametri e sequenza di messa in opera, con i riferimenti che servono davvero.
Collegamento idraulico fan coil: cosa conta davvero in cantiere
Innanzitutto, una premessa che in tanti si dimenticano: un ventilconvettore non è un termosifone. Il termosifone lavora a 60-70 °C e si accontenta di portate modeste. Il fan coil, invece, lavora a 45 °C in riscaldamento ed a 7 °C in raffrescamento, quindi ha bisogno di portata reale per scambiare la potenza che dichiara il catalogo. In pratica, la stessa batteria che rende 3 kW con 45/40 °C rende molto meno se riceve 200 litri all’ora invece dei 500 previsti dal progetto. Di conseguenza, il dimensionamento del circuito idrico non è un dettaglio da rimandare a fine cantiere.
Inoltre, il ventilconvettore è un componente ibrido. Da un lato riceve acqua, dall’altro riceve alimentazione elettrica, comandi e segnali. Tuttavia, nei capitolati si progetta bene la parte idraulica e si liquida in due righe quella elettrica. In sostanza, il risultato è un impianto che funziona a metà: attuatori che ronzano, valvole che non chiudono e differenziali che scattano alla prima pioggia. Anche per questo conviene ragionare sul complesso, non soltanto sulle tubazioni.
Quindi, prima di parlare di millimetri e di raccordi, fissiamo il principio. Un ventilconvettore scambia potenza attraverso una batteria alettata con un volume d’acqua molto piccolo, spesso meno di un litro. Per tale ragione, il circuito deve garantire portata e velocità costanti, altrimenti la batteria lavora in parziale ed il rendimento crolla. In più, l’aria che attraversa la batteria deve essere libera: se il mobiletto è incassato male, nessun diametro ti salverà.
Per esempio, partiamo dalla batteria. Si tratta di una serpentina in rame con alette in alluminio, collegata a due o tre attacchi a seconda del modello. In genere gli attacchi hanno filettatura gas da 1/2″, 3/4″ o 1″, e la misura sale con la taglia dell’apparecchio. Tipicamente una cassetta da 600 m³/h monta 3/4″, mentre un mobiletto da parete da 200 m³/h si accontenta di 1/2″.
Schema di collegamento idraulico fan coil: due tubi, quattro tubi e valvola a tre vie
Innanzitutto, il circuito dell’acqua. Nei modelli a due tubi, mandata e ritorno servono la stessa batteria, quindi l’apparecchio può riscaldare oppure raffrescare, mai entrambe le cose insieme. Nei modelli a quattro tubi, invece, esistono due batterie indipendenti, una fredda ed una calda, con quattro attacchi. Poi ci sono i modelli a due tubi con batteria elettrica di integrazione, molto usati nei bagni: qui l’acqua copre il carico di base e la resistenza elettrica copre i picchi.
In aggiunta, ogni ventilconvettore ha una bacinella di raccolta condensa quando lavora in raffrescamento. Il collegamento idraulico fan coil non finisce quindi ai due raccordi: comprende lo scarico condensa, con pendenza e sifone, e la linea di troppo pieno se l’apparecchio si trova sopra un controsoffitto. Di norma, uno scarico mal posato è la causa numero uno delle macchie sul cartongesso. Se vuoi vedere la parte di montaggio meccanico, ho descritto tutto nella guida pratica all’installazione di un ventilconvettore.
Successivamente, partiamo dallo schema più diffuso negli impianti nuovi: mandata e ritorno corrono in controsoffitto e servono in derivazione tutti i terminali di una zona. In questo caso il collegamento idraulico fan coil prevede una coppia di tubazioni in partenza dal collettore di zona, un detentore sul ritorno ed una valvola di regolazione sulla mandata. Di solito, sul collettore si monta anche un flussimetro oppure un bilanciamento a memoria di posizione.
Tuttavia, lo schema a due tubi ha un limite evidente: se vuoi riscaldare e raffrescare nello stesso momento, non lo puoi fare. In tal caso servono quattro tubi, quindi due mandate e due ritorni che raggiungono l’apparecchio, con una valvola di zona che seleziona la batteria attiva. In alternativa, si usa lo schema a due tubi con valvola a tre vie deviatrice e by-pass sulla batteria, che nelle mezze stagioni evita di far girare acqua fredda ed acqua calda nella stessa colonna.
Inoltre, va considerato il tipo di regolazione, perché da lì dipende la stabilità dell’intero impianto. Le valvole a due vie regolano la portata e sono ideali negli impianti a portata variabile con pompa a giri variabili. Le valvole a tre vie, al contrario, mantengono costante la portata sulla colonna e miscelano oppure deviano l’acqua. In pratica, se scegli la valvola sbagliata rispetto al tipo di pompa, l’impianto diventa instabile: la pompa non riesce a lavorare in bassa portata e le valvole fischiano.
Per concludere questa parte, ecco la tabella che uso per fissare le idee prima di disegnare una rete di terminali.
| Schema | Attacchi | Componenti idraulici | Quando conviene |
|---|---|---|---|
| Due tubi | 2 | Detentore + valvola a due vie | Impianti a portata variabile con pompa a giri variabili |
| Due tubi con valvola a tre vie | 2 | Detentore + valvola a tre vie | Colonne a portata costante, impianti datati o ristrutturati |
| Due tubi con integrazione elettrica | 2 | Come sopra + linea 230 V dedicata | Bagni e locali con carico molto variabile |
| Quattro tubi | 4 | Due detentori + due valvole a due vie | Riscaldamento e raffrescamento contemporanei |
Diametri e portate: i numeri che uso davanti al capitolato
Innanzitutto, la regola che ripeto sempre: si dimensiona la portata, non il diametro. Per un salto termico di 5 °C, ogni chilowatt scambiato richiede circa 172 litri all’ora, cioè 0,048 litri al secondo. Quindi un fan coil da 3 kW ha bisogno di circa 515 litri all’ora, che diventano 600 se il salto scende a 4 °C.
Successivamente si sceglie il diametro, verificando due parametri: la perdita di carico e la velocità dell’acqua. Di solito, nei circuiti idronici civili la velocità deve restare tra 0,5 e 1,5 metri al secondo. Sopra 1,5 m/s senti l’acqua correre nelle tubazioni del controsoffitto, e sotto 0,3 m/s l’aria non riesce a uscire dai punti alti. In ogni caso, non conviene superare i 2 m/s in una zona notte.
In aggiunta, i cataloghi dei costruttori dichiarano le rese secondo la norma UNI EN 1397 del 2021, che fissa il metodo di prova dei ventilconvettori. Tuttavia, quelle prove si svolgono a condizioni nominali, con acqua a 7 °C di mandata ed aria a 27 °C. In pratica, in un impianto reale le condizioni cambiano, e la potenza resa scende. Pertanto, quando leggi la scheda tecnica, controlla sempre le condizioni di prova prima di confrontare due apparecchi.
| Portata circuito | Multistrato | Rame ricotto | Velocità tipica |
|---|---|---|---|
| 100-150 l/h | 16 x 2 mm | 12 x 1 mm | 0,4-0,6 m/s |
| 250-350 l/h | 20 x 2 mm | 15 x 1 mm | 0,6-0,9 m/s |
| 450-600 l/h | 26 x 3 mm | 18 x 1 mm | 0,8-1,2 m/s |
| 800-1200 l/h | 32 x 3 mm | 22 x 1 mm | 1,0-1,5 m/s |
Pertanto, un terminale da 3 kW con 500 litri all’ora si collega bene con il multistrato 20 x 2 per tratte fino a 15 metri, oppure con il rame 15 x 1. Oltre quella distanza conviene salire di sezione, perché la perdita di carico cresce con la lunghezza e con il quadrato della portata. Se la rete distribuisce più terminali, il riferimento utile resta la ripartizione sui collettori di zona.
Inoltre, conta la perdita di carico della valvola e del detentore. Una valvola a due vie con kv 1,5 introduce una perdita che a 500 litri all’ora vale circa 11 kPa, e la batteria ne aggiunge altri 20-30. Quindi la pompa deve vincere sia la rete sia questi componenti, ed il bilanciamento serve proprio a distribuire la portata tra i terminali vicini e quelli lontani.
Valvole, detentori ed attuatori: la parte elettrica che nessuno progetta
Innanzitutto, chiariamo un equivoco ricorrente. L’installatore idraulico monta il corpo valvola, ma l’attuatore ed i collegamenti elettrici sono di competenza dell’impiantista elettrico. Pertanto, il collegamento idraulico fan coil ed il collegamento elettrico vanno coordinati in fase di progetto, non in cantiere alle sette di sera.
Di norma, l’attuatore elettrotermico assorbe pochi voltampere, tra 2 e 3 VA, e lavora a 230 V oppure a 24 V nei sistemi con bus di campo. Nel primo caso serve una linea di alimentazione che raggiunga la valvola, protetta da un magnetotermico da 10 A curva C e, dove previsto, da un differenziale di tipo A. Nei sistemi a 24 V, invece, l’alimentazione arriva da un trasformatore o dal bus, ed il segnale di comando può essere on/off oppure proporzionale da 0 a 10 V.
Tuttavia, la parte che vedo sbagliare con più frequenza riguarda il comando del ventilatore. I motori brushless a commutazione elettronica assorbono correnti con contenuto armonico, quindi il differenziale di tipo AC può intervenire senza un guasto reale. In questi casi la scelta corretta è un differenziale di tipo F, oppure un tipo A con filtro ad alta frequenza, come chiede la CEI 64-8 per gli impianti con elettronica di potenza. In aggiunta, il sezionamento in prossimità dell’apparecchio serve per la manutenzione, e la carcassa metallica va collegata al conduttore di protezione.
Per esempio, in un albergo dove ho firmato la verifica, il montaggio aveva previsto valvole con attuatore a 230 V ma nessun sezionatore locale. In fase di collaudo, per sostituire un attuatore, l’elettricista doveva togliere tensione a mezzo piano. Su un impianto così si interviene spendendo il doppio del tempo, e con il rischio di lasciare in tensione apparecchi che nessuno controlla.
In sintesi, la regola che applico è semplice: ogni fan coil ha il suo sezionamento, il suo attuatore documentato sui disegni ed il suo cavo dedicato, dimensionato anche in funzione della caduta di tensione. Aggiungo che la separazione tra tubazioni idrauliche e cavi è un altro punto critico: le tubazioni calde ed i conduttori non devono correre a contatto, e la distanza minima dipende dal fascio e dal tipo di posa. Sul tema ho raccolto i valori di riferimento nella guida sulle distanze di separazione tra cavi elettrici e tubazioni.
Messa in opera: la sequenza che seguo nei cantieri
Innanzitutto, il lavaggio. Le tubazioni nuove contengono residui di saldatura, trucioli e polvere: se colleghi la batteria senza lavare, quei residui si fermano nella serpentina e la intasano. Pertanto, si lavano le tubazioni prima di collegare i terminali, con acqua e, se serve, con un additivo detergente compatibile con i materiali. Quindi si monta il filtro a Y sull’ingresso di ogni batteria, e quel filtro resta in opera, non si toglie dopo il collaudo.
Successivamente, il trattamento dell’acqua. La norma UNI 8065 del 2019 fissa i requisiti chimico-fisici dell’acqua negli impianti termici: pH tra 7 e 9, durezza controllata, assenza di solidi in sospensione e conduttività entro limiti. In pratica, senza inibitori di corrosione e senza un controllo della durezza, la batteria in rame si perfora in pochi anni. Ecco perché il collaudo non può limitarsi alla tenuta idraulica.
Poi, la prova di tenuta. Nella pratica di cantiere si prova a 10 bar per trenta minuti, oppure a una volta e mezza la pressione di esercizio, e si verifica che il manometro non cali. Nel frattempo si controllano tutte le giunzioni ed i raccordi a pressare, che danno i problemi maggiori quando la pinza non completa il ciclo. Infine, si risciacqua e si riempie con acqua trattata.
Alla fine, il bilanciamento e la messa in servizio. Con il circuito in pressione, si apre un terminale per volta e si regola il detentore fino a ottenere il salto termico di progetto. Di solito, con le valvole a memoria di posizione, si registra il valore e si chiude. In alternativa, si usano valvole di bilanciamento statiche o dinamiche, che mantengono la portata anche quando gli altri terminali si chiudono.
Aggiungo un dettaglio che vale più di dieci manuali: prima di coibentare, segna a pennarello sulle tubazioni la direzione del flusso ed il numero del terminale. Dopo tre settimane, con il controsoffitto chiuso, quelle scritte ti salvano la giornata durante la prima manutenzione. Lo stesso principio vale quando devi sostituire un termosifone o un terminale esistente senza rifare la rete.
Errori che ho visto rompersi davvero (e cosa dice la norma)
Innanzitutto, la valvola montata sul ritorno invece che sulla mandata. Non è un errore teorico: cambia il punto di misura, falsa il bilanciamento ed in alcuni schemi impedisce la chiusura corretta dell’attuatore. Di conseguenza, durante la verifica ho trovato terminali che scaldavano anche a valvola chiusa.
Poi, il giunto assente tra rame ed acciaio. Dove la rete storica è in acciaio e la derivazione nuova è in rame, senza un giunto dielettrico si crea una coppia galvanica che corrode il raccordo in pochi anni. In pratica, la perdita compare sempre sopra un controsoffitto, mai in un punto raggiungibile.
Inoltre, la coibentazione insufficiente. Il DPR 74/2013 ed il decreto legislativo 192 del 2005 impongono, sui circuiti idronici, spessori di coibentazione che dipendono dal diametro e dalla conducibilità del materiale. Tuttavia, in cantiere si usa spesso il rotolo che avanza. Così, nei tratti in raffrescamento, la tubazione fredda suda e gocciola dentro il controsoffitto.
Nonostante tutto, l’errore che costa più caro è un altro: il by-pass di zona assente. Negli impianti a portata variabile, se tutte le valvole a due vie chiudono, la pompa si trova a lavorare contro una saracinesca chiusa. Pertanto, o la pompa modula, oppure serve una valvola di scarico differenziale che apra quando la pressione supera la soglia. Senza questo elemento la pompa si surriscalda ed il circuito vibra.
Infine, la parte documentale. Il decreto legislativo 81 del 2008 ed il DM 37/08 impongono obblighi precisi su sicurezza e dichiarazione di conformità degli impianti. Nella pratica, quando l’impianto è misto, si tende a firmare una dichiarazione sola ed a rimandare la parte elettrica. In tal caso, il collaudo dell’edificio si blocca proprio sul documento mancante. Per i dettagli applicativi faccio sempre riferimento anche a installazioneelettrica.it.
Domande frequenti sul collegamento idraulico fan coil
Domanda diretta: si può collegare un fan coil con il multistrato a pressare? Certamente, e negli impianti di nuova costruzione il multistrato è la scelta più frequente. Tuttavia, occorre usare raccordi certificati, rispettare le distanze dai punti di fissaggio e prevedere l’isolamento anche sui raccordi.
E con il rame? Il rame resta il riferimento per la conducibilità e per la tenuta, e nelle reti vecchie è spesso già presente. In particolare, servono attenzione ai giunti tra metalli diversi e protezione dalle correnti vaganti, soprattutto negli edifici con impianto fotovoltaico.
Quanti terminali posso servire su una colonna? Dipende dalla portata e dalla prevalenza disponibile. In genere, su una colonna in multistrato 26 x 3 si servono bene due o tre ventilconvettori di taglia media. Oltre i quattro conviene passare a un diametro maggiore e separare le zone con collettori dedicati.
Serve davvero il bilanciamento? Sì, se vuoi che l’ultimo terminale scaldi come il primo. Le valvole di bilanciamento statiche costano poco e si regolano una volta sola. Quelle dinamiche costano di più, ma mantengono la portata anche quando le valvole degli altri terminali chiudono.
Chi firma cosa? Il DM 37/08 e la CEI 64-8 distinguono la parte idronica e la parte elettrica. Chi installa le tubazioni rilascia la dichiarazione relativa agli impianti idrotermici, mentre l’impiantista elettrico firma la parte di sua competenza, con lo schema ed i dati delle protezioni. In ogni caso, il fascicolo resta aggiornato anche dopo la sostituzione di una valvola.
Collegamento idraulico fan coil: conclusioni per progettisti ed installatori
In conclusione, il collegamento idraulico fan coil non è una questione di diametri soltanto. È un sistema in cui acqua, aria, elettricità e documenti devono concordare, e dove ogni scorciatoia si paga al primo collaudo. Se mi chiedete un consiglio, partite sempre dalla portata e dal salto termico, poi scegliete il diametro, e solo alla fine discutete di raccordi e di marca.
Quindi, la prossima volta che apri il capitolato, controlla tre cose prima di ordinare il materiale: la portata di ogni terminale, la compatibilità tra pompa e valvole, la separazione tra tubazioni e cavi. Di conseguenza, il collaudo diventa una formalità invece di un problema. E se il progettista non ha scritto queste informazioni, chiedile prima di montare la prima valvola: è il modo più economico di risparmiare.
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