Installazione di tubi di rame per riscaldamento: caratteristiche della tecnologia di esecuzione dei lavori

Nonostante l'arrivo sul mercato di materiali economici e pratici, i tubi di rame sono ancora utilizzati con successo per il montaggio di derivazioni interne di circuiti di riscaldamento. Ma il rame è un materiale costoso, quindi l'installazione di tubi di rame per riscaldamento deve essere eseguita dopo aver studiato attentamente le norme e le regole.

L'efficienza del sistema finito dipende sia dalla qualità delle apparecchiature, sia dall'abilità nell'esecuzione dei giunti.

Esaminiamo insieme le caratteristiche dei tubi di rame per riscaldamento e la tecnologia della loro installazione.

Differenze dei tubi di rame per riscaldamento

Il rame possiede un'intera gamma di qualità positive, grazie alle quali si distingue vantaggiosamente rispetto agli altri materiali. Se il progetto edilizio consente di utilizzare elementi così costosi, per la distribuzione interna del sistema di riscaldamento è necessario acquistare un set di tubi e raccordi in rame nella quantità indicata nel preventivo.

Vantaggi dei tubi di rame:

• La capacità del metallo di espandersi consente di sopportare facilmente l'alta temperatura del fluido termovettore, gli sbalzi di temperatura e persino il congelamento dell'acqua.
• Per la stessa ragione, il rame resiste perfettamente alle variazioni di pressione nella rete, nonché ai possibili colpi d'ariete;
• Il metallo rossastro è resistente all'acqua dura contenente impurità estranee – calce, cloro, ecc.
• Il materiale non presenta una perfetta levigatezza delle pareti interne, tuttavia il basso grado di rugosità evita la formazione di incrostazioni calcaree e crea una resistenza trascurabile al movimento del fluido termovettore.
• Il rame è noto per la sua resistenza allo sviluppo di batteri patogeni e alla formazione di muffe.
• La combinazione di resistenza e flessibilità consente di creare tubazioni di diversa configurazione.
• In alcuni casi, la derivazione di riscaldamento svolge una funzione decorativa, anche se per l'arredamento degli ambienti si consigliano circuiti di rame più sicuri per l'acqua fredda o il gas.

Per evitare che inclusioni estranee si depositino sui tubi e ne riducano la funzionalità, al fluido termovettore sono imposti requisiti particolari: l'acqua deve essere pulita e filtrata.

Ma anche i tubi di rame hanno i loro svantaggi, il principale dei quali è il costo elevato. Se prendiamo per confronto due tubi da un metro di diametro 26 mm, uno in metallo-plastica e l'altro in rame, il primo costa 1,47 €, mentre il secondo costa 4,86 €. Pertanto, la derivazione in rame risulta più di 3 volte più cara.

Utilizzando tubi metallici per i circuiti di riscaldamento, non bisogna dimenticare che possono riscaldarsi fino a 70-80 °C, rappresentando così una minaccia per la salute degli inquilini.

Il rame è selettivo nei confronti di altri metalli, quindi è opportuno scegliere i raccordi con cura. I componenti in alluminio, duralluminio o acciaio provocano una reazione elettrochimica e una rapida corrosione.

Pertanto, di solito si utilizzano elementi di connessione in rame «nativi», oppure in ottone, bronzo, cromati o nichelati. Lo stagno o la lega per saldatura POS vengono impiegati solo durante il processo di saldatura.

Requisiti normativi per i tubi

Se il rame come materiale soddisfa pienamente e il costo dei prodotti non preoccupa, è necessario verificare la conformità di tutti i componenti del sistema agli standard statali.

Le informazioni sulle norme di produzione dei tubi si trovano in GOST R 52318–2005 «Tubi di rame…», dove sono elencati i requisiti per i prodotti in rame per sistemi di acqua fredda, acqua calda, fornitura di gas, nonché riscaldamento a vapore e ad acqua.

Saranno utili anche i documenti che regolano l'installazione dell'impianto – STO NP «AVOK» 6.3.1–2007 «Tubazioni in rame…» e SP 40–108–2004 «Progettazione e installazione…». I requisiti relativi a gamma di prodotti, composizione del fluido termovettore e caratteristiche dei tubi sono suddivisi in voci separate.

I dati delle tabelle e dei grafici aiuteranno nella scelta delle leghe per saldatura. Potrebbe essere utile il materiale sulla protezione anticorrosione, i lavori di riparazione e i metodi di calcolo.

Tecnologie e regole per l'esecuzione dell'installazione

Per cominciare, esaminiamo le regole generali riguardanti l’installazione di tubazioni in rame. Come noto, il metallo è un eccellente conduttore. Per garantire la protezione dalle correnti vaganti e ridurre il rischio di corrosione, è possibile utilizzare prodotti con rivestimento polimerico.

Nella pratica privata è piuttosto raro, ma nell'industria si utilizza ancora l'assemblaggio di tubazioni in acciaio e rame. In questo caso si consiglia di utilizzare l'acciaio per le colonne montanti e il rame per la distribuzione, cioè i prodotti in acciaio devono trovarsi in prima posizione rispetto al flusso del fluido termovettore. I connettori in magnesio sono obbligatori.

Esistono diversi modi per collegare i prodotti, la scelta di ciascuno dipende dalla situazione specifica:

• saldatura capillare con lega;
• raccordi a compressione;
• raccordi pressati;
• montaggio filettato.

L'ultimo metodo non viene quasi utilizzato perché ha perso la sua rilevanza. La saldatura e la pressatura differiscono per grado di complessità, tecnica di esecuzione e disponibilità di strumenti diversi, ma sono ugualmente richieste. Esaminiamo tre tecnologie popolari per la realizzazione di tubazioni.

Come unire i tubi con saldatura capillare?

La saldatura richiede più tempo, tuttavia i giunti realizzati si distinguono per resistenza e tenuta. L'opzione migliore per le applicazioni domestiche è l'uso di lega tenera. La temperatura di lavoro in questo caso non supera i 250 °C.

L'uso di lega dura aumenta la resistenza, ma per i lavori saranno necessarie attrezzature costose e condizioni particolari, poiché il processo di saldatura avviene a temperature superiori a 700 °C.

Tramite saldatura si creano giunti permanenti, che vengono eseguiti o con il metodo a bicchiere o con raccordi. Con la tecnologia a bicchiere, un'estremità del tubo deve essere allargata in modo che, quando gli elementi vengono accoppiati, si crei un'intercapedine di larghezza 0,2-0,3 mm tra le loro pareti.

Viene riempito con lega, dopodiché si crea un giunto ermetico. Ma esaminiamo più attentamente la saldatura con raccordo, la più popolare tra gli installatori.

Materiali e strumenti per il lavoro

È necessario preparare tubi di rame e raccordi, ma non un tipo qualsiasi, bensì quelli appositamente progettati per la saldatura.

Connettori e adattatori per saldatura si distinguono per la superficie liscia e l'assenza di scanalature aggiuntive, dadi, anelli, ecc. Possono avere forma diritta, angolare, a croce – a seconda della destinazione d'uso.

Strumenti per eseguire i lavori:

• Bruciatore a gas – è sufficiente uno a propano;
• espansore per tubi (calibratore);
• Tagliatubi, poiché le forbici per metallo deformano la forma del tubo;
• smussatore;
• accessori per pulizia e lucidatura (carta vetrata fine, spazzole, stracci).

Nella scelta della lega, è meglio optare per una variante a base di stagno. Oltre allo stagno, la lega può contenere bismuto o argento. Questo tipo è valido perché il suo punto di fusione è molto inferiore rispetto a quello dei prodotti in rame.

Maggiori informazioni sulle leghe per saldatura dei tubi di rame si possono trovare in questo articolo.

Durante la saldatura, la lega passerà allo stato liquido e potrà riempire ermeticamente l'intercapedine di giunzione, mentre gli elementi in rame non reagiranno all'alta temperatura.

Oltre alla lega per saldatura è necessario il fondente. È una sorta di lubrificante per le parti degli elementi da unire. Il fondente viene applicato delicatamente con un pennello sulla superficie dei tubi e dei raccordi.

Per comodità di esecuzione dei lavori di installazione è possibile utilizzare raccordi speciali per saldatura a bassa temperatura. Si distinguono per il fatto che alle estremità hanno una sottile scanalatura riempita di lega per saldatura.

La saldatura a bassa temperatura (morbida) è tipica dei lavori domestici, mentre in ambito produttivo si utilizza la saldatura ad alta temperatura (dura). Il tipo duro viene utilizzato anche per il collegamento dei tubi degli impianti di condizionamento e delle unità di refrigerazione.

Descrizione del processo di saldatura

Il rame è un materiale duttile, lavorare con esso non è difficile, ma in assenza di esperienza è meglio esercitarsi prima su tratti di tubo non necessari.

Il giunto deve raffreddarsi, quindi lavare accuratamente il punto di giunzione con acqua pulita. Se non si rimuovono i residui di lega, col tempo questi provocheranno corrosione. Si sconsiglia di accelerare il raffreddamento con aria fredda o acqua; in condizioni naturali il giunto si raffredda in 7-10 minuti.

Consigliamo inoltre di consultare le istruzioni passo passo per la saldatura dei tubi di rame. Per maggiori dettagli, leggete qui.

Osservanza delle misure di precauzione

La saldatura, a differenza dei metodi di giunzione a crimpatura, è un'operazione pericolosa, durante la quale è necessario utilizzare dispositivi di protezione. Oltre agli indumenti da lavoro in materiale resistente, è necessario indossare guanti e occhiali con lenti o plastica speciali.

Le manipolazioni con il bruciatore richiedono attenzione, cura e professionalità. Lo strumento deve essere in buone condizioni e il carburante appropriato nella composizione. È meglio utilizzare dispositivi con accensione piezoelettrica comoda.

Alcuni tipi di saldanti contengono fluoro e cadmio, e durante il riscaldamento del flusso vengono rilasciati anche composti nocivi, quindi durante il lavoro è necessario tenere la finestra aperta.

Istruzioni per l'installazione con raccordi

Esistono due tipi di raccordi a crimpare: i cosiddetti raccordi a pressare e quelli a compressione. Creano giunzioni completamente diverse, quindi prima di iniziare i lavori è necessario decidere quali giunzioni si desiderano: permanenti o smontabili condizionatamente.

Gli elementi per la pressatura sono simili ai raccordi per saldatura, ma hanno ai bordi delle rientranze poco profonde con guarnizioni di tenuta. Con l'uso di pinze a pressare speciali, che hanno un set di inserti per diversi diametri, si esegue la pressatura.

Di conseguenza si crea una giunzione ermetica e permanente che non può essere riparata e, in caso di guasto, può solo essere sostituita.

In negozio si possono vedere componenti apparentemente identici, ma differiscono per caratteristiche (composizione, spessore della parete, ecc.). I raccordi per riscaldamento sono contrassegnati con una marcatura di colore verde.

La pressatura crea una giunzione robusta e affidabile dei componenti, conservando la geometria dei tubi e senza deformare gli elementi di collegamento. Esiste una sfumatura per la pressatura di prodotti in rame 'morbidi': prima dell'operazione, all'interno del tubo viene inserita una boccola di supporto che contrasta la deformazione del materiale duttile.

Il processo di pressatura è semplice e non richiede molto tempo. Degli strumenti sono necessari un set standard per il taglio e la lavorazione dei tubi, oltre a pinze a pressare con l'inserto appropriato.

La pressatura è considerata un metodo affidabile. Se si prevede di isolare termicamente i tubi di rame, è possibile utilizzare tubi isolanti che si infilano facilmente anche su strutture curve. Dopo la pressatura, la rete di riscaldamento finita può essere nascosta in tracce, coperta con rivestimenti decorativi e riempita di massetto.

Il secondo tipo di raccordi sono quelli a compressione. Differiscono per struttura e processo di installazione.

Il raccordo a compressione per tubi di rame è un dispositivo assemblato composto da tre parti: un corpo in ottone o rame, un anello di compressione (chiamato anche pinza) e un dado.

La procedura di serraggio è la seguente:

• si infila liberamente il dado sull'estremità preparata del tubo;
• poi si inserisce la pinza;
• infine si infila il corpo del raccordo fino in fondo;
• il dado viene avvitato a mano sulla filettatura, premendo contemporaneamente l'anello diviso;
• il collegamento viene serrato con una chiave regolabile o una chiave della misura appropriata.

Durante il processo di serraggio a compressione, l'anello diviso abbraccia saldamente il tubo, creando un giunto resistente e ermetico. Con il tempo, il dado potrebbe allentarsi, pertanto le tubature con questo tipo di installazione devono essere sottoposte a manutenzione regolare.

I giunti sono condizionatamente smontabili, poiché possono essere smontati, tuttavia il tratto con l'anello serrato dovrà essere rimosso e sarà necessario installare un nuovo raccordo.

Conclusioni e video utili sull'argomento

A seconda della disposizione della tubatura, del diametro dei componenti e delle condizioni di installazione, è possibile scegliere un metodo o l'altro. Consigli utili sul loro utilizzo sono presentati nei seguenti video.

Raccomandazioni per la pressatura di tubi di piccolo e grande diametro:

Come si esegue la saldatura:

Panoramica di tutti i tipi di raccordi:

Dettagli della saldatura – applicazione pratica:

Ogni metodo di collegamento dei tubi ha le sue peculiarità, che devono essere considerate già in fase di progettazione. Le tecnologie a compressione sembrano più semplici, mentre per la saldatura sono necessarie esperienza e abilità professionale.

Se l'assemblaggio autonomo della tubatura sembra complesso, consigliamo di invitare un esperto come assistente e di eseguire l'installazione della rete di riscaldamento in tubi di rame sotto la sua guida.

Se possiede l'esperienza e le conoscenze necessarie sull'installazione di tubature in rame, le condivida con i nostri lettori. Forse conosce qualche dettaglio di installazione che non abbiamo menzionato in questo articolo? Per favore, lasci i suoi commenti nel blocco sottostante.