Come si realizza la tubazione della caldaia in polipropilene: regole per la costruzione del circuito in PP

I sistemi di ingegneria realizzati con tubi in polipropilene a prezzi accessibili possono durare fino a mezzo secolo. I tubi in polimero sono estremamente semplici da montare: per unirli serve solo un saldatore. Ma questo materiale è adatto per i sistemi di riscaldamento? Il collegamento della caldaia in polipropilene sarà durevole e affidabile?

Se tutto è fatto secondo la tecnica, le tubature in plastica trasportano il liquido termovettore ai radiatori in modo del tutto soddisfacente.

Che cos'è il collegamento della caldaia e in cosa consiste?

Il collegamento è l'insieme delle apparecchiature termotecniche che garantiscono il trasporto dell'acqua riscaldata ai radiatori e il funzionamento senza guasti dello stesso riscaldatore.

Da un lato aiuta a distribuire uniformemente il calore negli ambienti della casa, dall'altro aumenta l'affidabilità dell'intero impianto di riscaldamento, proteggendo la caldaia dal surriscaldamento e dal consumo eccessivo di combustibile.

Nella configurazione del collegamento dell'apparecchiatura della caldaia ci sono alcuni aspetti particolari:

Inoltre, per 'collegamento del dispositivo di riscaldamento' si intende il calcolo dei parametri di tutti gli elementi della rete di riscaldamento interna e la loro installazione. Il sistema di riscaldamento deve funzionare non solo in modo affidabile, ma anche corretto. Un gran numero di dispositivi aggiuntivi e un cablaggio complesso possono ridurre seriamente la sua efficienza. Bisogna fare tutto con competenza.

Una corretta legatura aumenta il rendimento dello scaldabagno e l'affidabilità del suo funzionamento

Non esistono soluzioni ottimali e già pronte per tutti gli edifici senza eccezioni per quanto riguarda i sistemi di riscaldamento. Per ottenere il massimo rendimento da una specifica caldaia, è necessario preparare un progetto individuale della rete termica interna per ogni casa. Esiste però un insieme di regole standard e un elenco di apparecchiature tipiche.

Nello schema più semplice di legatura della caldaia di riscaldamento con movimento gravitazionale del fluido termovettore, minimo di dispositivi di intercettazione e regolazione (+)

A seconda del tipo di combustibile utilizzato, della metratura della casa, del modello del riscaldatore e della sua posizione, la legatura in polipropilene viene realizzata secondo diversi schemi.

Ma in tutti sono presenti:

1. Caldaia (a singolo o doppio circuito).
2. Vaso di espansione. Idraulico a membrana o serbatoio normale a seconda del tipo di impianto di riscaldamento.
3. Tubi in polipropilene e raccordi.
4. Radiatori (in ghisa, acciaio, alluminio, bimetallici).
5. Bypass (tratti di tubazione che consentono di escludere singoli apparecchi dal circuito). Sono consigliati per tutti i tipi di rete, ma non sempre utilizzati negli schemi semplici a flusso.

Secondo il principio di movimento del fluido termovettore, i circuiti di riscaldamento si dividono in sistemi a circolazione naturale (gravitazionale) e artificiale (a pompa o forzata).

Pompa di circolazione – componente obbligatorio del riscaldamento a circolazione forzata. È necessaria per stimolare il movimento del fluido termovettore (+)

Nella rete di riscaldamento a circolazione forzata, l'insieme sopra elencato viene integrato con:

• Rubinetto di Maevskij.
• Pompa di circolazione.

Nello schema con alimentazione del fluido termovettore a ciascun apparecchio attraverso le proprie linee di mandata e ritorno, è obbligatorio includere un collettore – dispositivo di distribuzione.

Nei circuiti di riscaldamento che richiedono una regolazione obbligatoria delle caratteristiche qualitative e quantitative del liquido o vapore circolante, vengono installati strumenti di controllo:

• Manometro.
• Termostato.
• Freccia idraulica, se è necessario equalizzare la pressione.

Nel sistema con circolazione forzata del fluido termovettore, per mantenere la pressione desiderata, viene installato un vaso di espansione con membrana. Invece, nella sua controparte gravitazionale, sarà sufficiente un normale serbatoio aperto senza alcun inserto interno.

Il vaso di espansione dei sistemi a circolazione naturale dell'acqua entra in contatto con l'ambiente esterno, e può quindi saturarsi d'aria. Per prevenire questo fenomeno, gli impianti vengono integrati con un circuito d'aria che raccoglie e rimuove l'aria.

Il vaso di espansione del più semplice impianto di riscaldamento a circolazione naturale è un normale contenitore con una coppia di tubi avvitati o saldati. Uno di questi è il tubo di mandata, l'altro è il tubo di segnalazione, che indica il riempimento del contenitore con l'acqua espansa dal riscaldamento. In una versione più complessa del vaso, vengono avvitati quattro tubi.

Quando il volume del fluido termovettore aumenta oltre il limite stabilito, l'eccesso viene semplicemente evacuato attraverso il tubo di segnalazione. In seguito, il fluido si espanderà e tornerà al volume originale, ma non ci saranno più tracimazioni nel raccordo di segnalazione. Analogamente, l'aria viene evacuata spontaneamente, quindi non è necessario installare valvole Mayevsky.

Tra la caldaia e i tubi in polipropilene viene installato un gruppo di controllo e sicurezza composto da vari sensori, regolatori e valvole di emergenza.

Le pompe di circolazione non vengono utilizzate nei circuiti basati sul principio di movimento naturale del fluido termovettore. In un tale sistema, l'acqua si muove per gravità.

Non sono necessari ulteriori dispositivi di pressurizzazione. Da un lato, questo aumenta l'affidabilità del riscaldamento (non c'è nulla che possa rompersi), dall'altro riduce la qualità del riscaldamento delle stanze più lontane della casa (il fluido termovettore arriva ormai raffreddato alle estremità).

Sui dettagli dell'installazione di un sistema di riscaldamento con tubi in polipropilene si parla dettagliatamente in uno dei articoli popolari pubblicati sul nostro sito.

Tubi in polipropilene negli impianti di riscaldamento

I raccordi e i tubi in polipropilene (PPR) sono popolari grazie al loro basso costo e alla facilità di installazione. Non sono soggetti a corrosione, hanno pareti interne lisce e durano almeno 50 anni come dichiarato dal produttore.

Esistono diversi tipi di questi prodotti tubolari, che si differenziano per caratteristiche tecniche e destinazione d'uso.

Nella realizzazione di impianti di riscaldamento e di circuiti di acqua calda sanitaria con parametri operativi simili, si utilizzano:

• Tubi con marcatura PN 25. Prodotti con armatura in foglio di alluminio. Utilizzati in sistemi con pressione nominale fino a 2,5 MPa. Limite delle temperature di esercizio +95 ºC.
• Tubi con marcatura PN 20. Versione rinforzata, utilizzata nelle diramazioni ACS di caldaie a doppio circuito. Raggiungeranno la durata dichiarata dal produttore se la temperatura del fluido termovettore non supera +80 ºC e la pressione fino a 2 MPa.
• Tubi con marcatura PN 10. Prodotti polimerici a parete sottile. Utilizzati se la caldaia fornisce il fluido termovettore al sistema di riscaldamento a pavimento. Temperatura di esercizio non superiore a +45 ºC, pressione nominale fino a 1 MPa.

I tubi polimerici sono adatti per tutti i noti metodi di posa: a vista e interrati. Ma questo materiale ha un elevato coefficiente di dilatazione termica. Riscaldati, questi prodotti iniziano ad aumentare leggermente in lunghezza. Questo effetto è chiamato dilatazione termica lineare ed è necessario tenerne conto durante la costruzione di tubazioni.

Il collegamento della caldaia va eseguito con tubi in polipropilene che nella marcatura hanno classe di esercizio 5, pressione di esercizio di 4–6 atmosfere e pressione nominale PN da 25 in su.

Per evitare la rottura delle tubazioni di riscaldamento in polipropilene si possono installare anelli di compensazione. Ma è più semplice utilizzare tubi multistrato, la cui armatura è appositamente progettata per compensare questo allungamento. Lo strato di alluminio all'interno dei tubi in polipropilene PN 25 riduce l'allungamento termico della metà, mentre la fibra di vetro lo riduce di cinque volte.

Caratteristiche del montaggio delle tubature PPR

Nell'esecuzione del collegamento della caldaia, tubi e raccordi in polipropilene vengono uniti principalmente mediante saldatura a freddo o a caldo; in caso di collegamento a tubazioni metalliche, si utilizzano giunti filettati. Avvitare è molto più comodo, ma a causa di ciò il montaggio del sistema risulterà significativamente più costoso.

In verità, se si desidera collegare una tubazione in polipropilene a una in metallo, non si può fare a meno di raccordi filettati.

Per formare giunzioni lineari e di nodo dei tubi in polipropilene viene prodotta una vasta gamma di raccordi

“A caldo” si saldano con un'apposita apparecchiatura (saldatore, 'ferro da stiro'). I tubi vengono riscaldati con un accessorio adatto fino alla temperatura di fusione di 260 gradi, poi le parti con i bordi ammorbiditi vengono pressate l'una contro l'altra. Il risultato è una giunzione affidabile e monolitica.

Prima della saldatura, la pellicola dei tubi armati deve essere assolutamente rimossa. Altrimenti impedirà la giunzione dei prodotti polimerici, rendendo la saldatura debole. Con la fibra di vetro non saranno necessarie queste operazioni supplementari. Si scioglie tranquillamente insieme alla plastica.

La tecnologia di saldatura del PPR è estremamente semplice, tutti i lavori possono essere eseguiti da soli (+)

La saldatura a freddo prevede l'uso di un composto adesivo specializzato. Negli ultimi anni questo metodo viene raramente applicato, poiché il risultato non è sufficientemente affidabile.

Nei sistemi di riscaldamento, le giunzioni filettate devono essere sigillate con paronite o con un sigillante ad alta temperatura. Non bisogna dimenticare la temperatura di esercizio piuttosto elevata del fluido termovettore.

C'è un altro aspetto nell'uso del polipropilene per il collegamento della caldaia di riscaldamento. L'antigelo con la plastica è una combinazione piuttosto negativa. Come fluido termovettore per un sistema di tubi in plastica si consiglia di utilizzare acqua.

Scelta dello schema di distribuzione dell'impianto di riscaldamento

Esistono diverse varianti per il collegamento della caldaia in polipropilene. Per ogni casa questo schema viene scelto individualmente. Ciò che è ottimale in un edificio, in un altro potrebbe essere poco efficace.

Inoltre, i sistemi di riscaldamento secondo il principio del movimento dell'acqua si dividono in: forzati con pompa idraulica e gravitazionali (a flusso naturale, naturali), esiste anche una classificazione in base alla configurazione delle tubazioni. Secondo la loro struttura possono essere a uno o due tubi, a collettori radiali o con anelli chiusi.

Cosa è meglio: circolazione naturale o pompa?

Nel circuito gravitazionale, l'acqua riscaldata arriva ai radiatori dalla caldaia per gravità. Il fluido termovettore caldo, ad alta temperatura, tende sempre a sostituire il liquido più freddo. Questo sistema di collegamento della caldaia di riscaldamento è il più semplice da assemblare. Oltre al riscaldatore, sono presenti tubi in polipropilene, radiatori e un vaso di espansione.

Nella variante con distribuzione superiore, l'acqua dopo il riscaldamento sale al punto più alto – nel vaso di espansione, e da lì scende ai termosifoni. Dopo aver ceduto calore, torna alla caldaia dove viene nuovamente riscaldata, quindi inizia un nuovo ciclo.

Con questo schema è organizzato il riscaldamento in molte case nei villaggi del paese. Solo che lì c'è una stufa a combustibile solido. È il modo più semplice ed economico per organizzare il riscaldamento di un piccolo cottage. Tuttavia, ha dei limiti sia per quanto riguarda il numero di radiatori collegabili, sia per la distanza dell'ultimo di essi dal riscaldatore.

Lo schema a circolazione naturale dell'acqua è il più semplice tra tutte le opzioni possibili, ha il minimo di nodi e punti di giunzione dei tubi in polipropilene

Più complesso e costoso è il sistema forzato. Tuttavia, semplifica notevolmente la creazione di temperature confortevoli in singole stanze. In esso, il fluido termovettore si muove grazie alla stimolazione del movimento da parte di una pompa.

La scelta dello schema di distribuzione dei tubi in polipropilene e della caldaia stessa sono strettamente correlate. Il sistema a circolazione naturale è indipendente dall'energia elettrica. Se lo scaldabagno non necessita di alimentazione dalla rete elettrica, anche in caso di interruzioni di corrente la casa sarà riscaldata.

Nello schema a circolazione forzata, la pompa necessita di un'alimentazione elettrica costante per funzionare. Pertanto, per questo schema è meglio scegliere una caldaia dipendente dall'elettricità, che abbia funzionalità aggiuntive. Ma per garantirsi contro i problemi di tensione, bisognerà acquistare un generatore di riserva o un gruppo di continuità.

Quale schema di riscaldamento è meglio scegliere?

Esistono molti modi per distribuire le tubazioni in polipropilene dalla caldaia ai radiatori di riscaldamento.

Ma tutti questi schemi si dividono in:

• a tubo singolo;
• a due tubi.

Nei sistemi monotubo, l'acqua riscaldata fornita come fluido termovettore viene inviata e restituita da un unico tubo. Nei sistemi bitubo, per la mandata e il ritorno del fluido termovettore (cioè il ritorno dell'acqua raffreddata alla caldaia per il riscaldamento), vengono realizzate linee separate.

Secondo la modalità di collegamento dei componenti operativi, i circuiti di riscaldamento si suddividono in:

• a raccordo a T;
• a collettore.

I tipi a raccordo a T possono essere utilizzati sia con circolazione naturale che forzata. Lo schema a collettore può funzionare solo in presenza di una pompa di circolazione.

Lo schema monotubo è sicuramente più economico di quello bitubo, ma il radiatore più lontano dalla caldaia nella catena riceve la minima energia termica (+)

Il metodo monotubo prevede la posa di un'unica linea anulare e il collegamento in serie dei radiatori ad essa. Nello schema bitubo, dalla caldaia partono due tubazioni indipendenti: una per l'acqua calda e una per il ritorno. I radiatori vengono poi collegati a queste.

Con il collegamento a collettore, nel sistema vengono integrati uno o due collettori, dai quali vengono posati tubi separati verso ciascun radiatore. Inoltre, tale distributore consente di collegare alla caldaia un pavimento riscaldato, realizzato sempre nello stesso PPR.

La distribuzione a collettore consente di creare sistemi di riscaldamento efficienti per abitazioni di grandi dimensioni e di diversa altezza (+)

L'uso di collettori e colonne montanti separate per ogni radiatore comporta un notevole aumento dei costi, sia di progettazione che di installazione. In fase di preparazione del progetto, è necessario effettuare calcoli più complessi. Durante il montaggio, viene utilizzato un volume molto maggiore di polipropilene. Tuttavia, si ottiene un sistema in cui ogni parte può essere regolata in base a condizioni e requisiti specifici.

Circuito in polipropilene per diverse caldaie

La maggior parte dei produttori di scaldacqua consiglia di realizzare in metallo il primo metro di tubazione dall'apparecchio. Ciò vale in particolare per i dispositivi a combustibile solido, con una temperatura dell'acqua in uscita più elevata. Durante il collegamento, il polipropilene va collegato a questo tratto, altrimenti, in caso di malfunzionamento della caldaia, potrebbe subire uno shock termico e rompersi.

Variante #1: Caldaia a gas

Si consiglia di effettuare il collegamento in polipropilene della caldaia a gas utilizzando un separatore idraulico e un collettore. Spesso i modelli a gas sono già dotati di pompe di circolazione integrate. Quasi tutti sono progettati per impianti a circolazione forzata.

Lo schema più sicuro in termini di protezione è quello con un'unità di circolazione per ogni circuito dopo il collettore.

In questo caso, la pompa integrata aumenterà la pressione in un breve tratto di tubazione dalla caldaia al distributore, e più avanti verranno utilizzate pompe aggiuntive. Sarà su di esse che ricadrà il carico principale di pompaggio del fluido termovettore.

È possibile collegare la caldaia a gas in polipropilene senza lunghi raccordi metallici, poiché l'acqua in tale scaldacqua raramente raggiunge i 75-80 gradi

Se la caldaia a gas ha uno scambiatore di calore in ghisa, durante il suo collegamento è necessario installare un accumulatore termico aggiuntivo. Esso attenuerà i bruschi sbalzi di temperatura dell'acqua che hanno un effetto negativo sulla ghisa. In caso di riscaldamento o raffreddamento improvviso del fluido termovettore, potrebbe persino rompersi.

Nel collegamento di un apparecchio a doppio circuito con riscaldamento parallelo dell'acqua per ACS, su questo ramo sarà necessario installare ulteriori filtri di fine e grossolana purificazione. Gli stessi vanno montati all'ingresso dello scaldacqua dove arriva l'acqua fredda.

Variante #2: Modello a combustibile solido

La caratteristica principale di una caldaia a combustibile solido è la sua inerzia quando viene interrotta l'alimentazione del combustibile. Fino a quando tutto il materiale nel focolare non sarà completamente bruciato, continuerà a riscaldare il fluido termovettore. Ciò può avere effetti dannosi sul polipropilene.

Nel collegamento di una caldaia a combustibile solido, è necessario utilizzare inizialmente solo tubi metallici, e solo dopo circa un metro e mezzo si possono installare quelli in polipropilene. Inoltre, è necessario prevedere un allacciamento di riserva di acqua fredda per il raffreddamento di emergenza dello scambiatore di calore, nonché il suo scarico in fognatura.

Il tratto di tubazione dalla caldaia a combustibile solido al collettore deve essere realizzato in metallo, mentre successivamente si può procedere con il collegamento in polipropilene – solo così si proteggono i tubi di plastica dal surriscaldamento.

Se il sistema è basato su circolazione forzata, è necessario installare un gruppo di continuità per la pompa. L'acqua deve costantemente asportare calore dalla camera di combustione dove brucia il combustibile solido, anche in caso di interruzioni dell'alimentazione elettrica.

In aggiunta a ciò, si può realizzare un piccolo circuito gravitazionale oppure dotare tutti i radiatori di bypass per disabilitare singole sezioni dell'impianto. In caso di guasti, ciò consentirà di riparare il tratto danneggiato con il riscaldamento in funzione.

La caldaia a combustibile solido deve essere coperta da un involucro protettivo che limita la diffusione del calore dalle pareti della camera di combustione al locale caldaia. Ma anche in sua presenza, il collettore e i tubi di plastica dovrebbero essere posizionati lontano dalla stufa.

Variante #3: Riscaldatori a combustibile liquido ed elettrici

Una caldaia a olio esausto o diesel si collega con polipropilene seguendo lo stesso schema della controparte a combustibile solido. Il polimero deve essere posizionato il più lontano possibile dalla caldaia.

Nel collegamento di una caldaia elettrica con PPR non ci si deve preoccupare di rotture dei tubi, poiché è dotata di una protezione automatica che impedisce all'acqua di raggiungere l'ebollizione.

Il riscaldamento elettrico del fluido termovettore nello scaldabagno a temperature critiche per il polipropilene è praticamente escluso. In caso di caduta di tensione, esso smette semplicemente di funzionare. In questo caso, le tubature sono protette dai colpi d'ariete da un accumulatore idraulico e da valvole di sfogo della pressione in eccesso.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video #1. Come scegliere i tubi in PPR:

Video #2. Tecnologia di collegamento della caldaia a combustibile solido:

Video #3. Come collegare il riscaldatore in un cottage a due piani:

Scegliendo lo schema di collegamento della caldaia con tubi in polipropilene, è necessario tenere conto di tutte le caratteristiche dell'edificio specifico. Il processo di installazione delle tubazioni e di collegamento delle apparecchiature non è complicato e può essere eseguito anche da un principiante.

Con il saldatore per raccordi e tubi in polipropilene è estremamente facile lavorare. Ma la preparazione del progetto dell'impianto di riscaldamento è meglio affidata a un esperto, gli errori qui non sono ammessi.

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