I sistemi radianti a bassa differenza di temperature: aspetti normativi e manutentivi

Esistono varie tipologie di norme che riguardano i sistemi radianti: quelle di prodotto, che definiscono i requisiti e le prestazioni dei sistemi radianti che i produttori devono seguire, quelle di sistema, rivolte perlopiù ai progettisti, che indicano i metodi per il calcolo e il dimensionamento degli impianti negli edifici e quelle che qualificano le competenze professionali.  La suddivisione tra norme di prodotto e norme di sistema ha confini non chiaramente definiti, ecco un approfondimento aggiornato ad agosto 2019.
 

Norme di prodotto, di sistema e di qualifica per i sistemi radianti

 

NORME DI PRODOTTO

• UNI EN 1264: La norma è disponibile in inglese ed è il principale riferimento per i sistemi radianti annegati: riguarda la progettazione, l’installazione, le prove di laboratorio e le metodologie di calcolo della resa. È in revisione da circa un anno e a breve verrà concluso l’iter con molteplici novità soprattutto nell’ambito dell’installazione.
• UNI EN 14037: La norma, composta da 5 parti, è disponibile in inglese e definisce le specifiche tecniche e i requisiti dei pannelli prefabbricati montati a soffitto con intercapedine d’aria tra la struttura e il corpo scaldante, alimentati con acqua a temperatura inferiore a 120°C.
• UNI EN 14240: La norma specifica le condizioni e i metodi di prova per determinare la potenza frigorifera dei soffitti radianti in raffrescamento.

 

NORME DI SISTEMA

• UNI EN ISO 11855: La norma è disponibile in inglese (ma a breve verrà pubblicata in italiano) ed è stata scritta all’interno del Gruppo di lavoro ISO (internazionale) WG 8. Riguarda i sistemi annegati e in parte si sovrappone come contenuti alla UNI EN 1264. La norma è in revisione, si prevede la sua pubblicazione nel 2020.
• ISO 18566: La norma è disponibile in inglese e riguarda i pannelli radianti a soffitto, ovvero i sistemi composti da una parte attiva (elementi con tubazioni nelle quali circola acqua) e una intercapedine d’aria retrostante. La norma, che non verrà recepita a livello europeo e italiano, rimane comunque un riferimento applicabile anche in Italia per questa tipologia di sistemi.
• UNI/TR 11619: La norma riguarda la classificazione energetica dei sistemi radianti a bassa differenza di temperatura a pavimento, soffitto e parete in riscaldamento invernale. Pubblicata nel 2016, la norma descrive il calcolo dell’indice di efficienza definito RSEE (Radiant System Energy Efficiency), che rappresenta un indicatore complessivo e coinvolge la stratigrafia, i componenti del sistema radiante, le logiche di regolazione e gli ausiliari.

 

NORMA SULLA QUALIFICA

• UNI 11471. Il 21 marzo 2019 è stata pubblicata la norma UNI 11741:2019 dal titolo “Attività professionali non regolamentate - Installatori di sistemi radianti idronici a bassa differenza di temperatura - Requisiti di conoscenza, abilità e competenza”. La norma definisce i requisiti di conoscenza, abilità e competenza per gli installatori di sistemi radianti a bassa differenza di temperatura (sistemi a pavimento, parete e soffitto installati in edifici civili, industriali e con altre destinazioni d'uso, nuovi e da riqualificare) abbinati a strategie di regolazione, sistemi di deumidificazione e controllo della qualità dell’aria ambiente, con funzionamento invernale ed estivo. La norma prevede due livelli di qualifica definiti livello base e avanzato.

 

La manutenzione degli impianti idronici

 
Solitamente, il riempimento iniziale degli impianti idronici (che utilizzano come fluido termovettore l’acqua) viene effettuato con acqua di rete idrica, meno comunemente con acqua di pozzo. A causa della sua provenienza, l’acqua di alimentazione può non essere pura e contenere diverse sostanze che rientrano nelle seguenti categorie:

•             gas disciolti: ossigeno, anidride carbonica, azoto
•             sali disciolti: calcio, magnesio, carbonati e bicarbonati, cloruri, solfati, fosfati, ferro, eccetera
•             solidi sospesi: organici, inorganici.

La presenza di queste sostanze e il loro peso relativo dipendono dalla provenienza dell’acqua e possono conferirle le caratteristiche più diverse.  Ad esempio, se consideriamo i sali disciolti, alcuni di questi, come il calcio e i bicarbonati, impartiscono caratteristiche incrostanti all’acqua se portata ad alta temperatura; la tendenza sarà quindi la formazione di depositi incrostanti di carbonato di calcio (calcare); altri, come i cloruri ed i solfati, impartiscono all’acqua proprietà corrosive nei confronti dei metalli.
Dal punto di vista dei parametri operativi dell’acqua nei circuiti radianti, osserviamo che essi spesso fanno uso di caldaie del tipo a condensazione, operanti a temperature inferiori a quelle riscontrabili negli impianti a radiatori per sfruttare al massimo la condensazione ed aumentare il rendimento. Per questo motivo l’acqua raramente supera i 50°C di temperatura massima di mandata.   Le velocità di flusso sono mediamente inferiori dovendo l’acqua circolare in tubazioni che presentano innumerevoli cambi di direzione.

L’acqua di riempimento degli impianti contiene una concentrazione di calcio, definita come durezza calcica, piuttosto elevata.  Durezze superiori a 25°f (acque dure) si incontrano frequentemente nelle acque italiane e sono già da considerare sufficienti a formare incrostazioni calcaree significative quando l’acqua raggiunge temperature elevate.  Le incrostazioni che si generano sono sempre causa di problemi agli impianti: innanzitutto tendono a formarsi per prime nello scambiatore primario della caldaia, punto dove l’acqua raggiunge la massima temperatura. Qui, essendo il calcare un cattivo conduttore di calore, causano disuniformità nella trasmissione e portano a surriscaldamenti locali con formazione di bolle di vapore che, una volta in contatto con l’acqua circolante, implodono causando una rumorosità che può essere fastidiosamente avvertita nell’abitazione. 

Poi, sempre a causa della scarsa conducibilità termica, l’incrostazione che si forma peggiora il rendimento della caldaia e può causare continue interruzioni nel suo funzionamento.  Nei casi peggiori, con acque molto dure reintegrate di frequente, come capita spesso negli impianti a riscaldamento collettivo, si può arrivare alla rottura dello scambiatore per cottura del metallo surriscaldato.

Poiché gli impianti radianti operano a bassa temperatura, è raro che presentino problemi di incrostazioni. Poiché ci sono altri parametri che entrano in gioco (velocità di flusso, disegno dell’impianto, qualità dell’acqua) possiamo dire che sotto i 60°C è difficile che si formino in un impianto delle incrostazioni significative.

In misura molto inferiore rispetto ad altri impianti, anche nei sistemi radianti l’acqua si troverà sempre a contatto con uno o più metalli (collettore, scambiatore e altre parti della caldaia, eventuali corpi scaldanti complementari) e, indipendentemente dal fatto che la quantità di ossigeno contenuta nell’acqua sia molta o poca, un certo grado di corrosione può avere luogo.  
 

Riferimenti legislativi e normativi sul tema del condizionamento chimico degli impianti

Il riferimento normativo nazionale sul tema del trattamento dell’acqua degli impianti termici è la norma UNI 8065:2019, recentemente aggiornata. L’applicazione di una norma tecnica è in genere di carattere volontario. Tuttavia vi sono casi in cui la mancata applicazione della norma può essere contestata: rinvio formale da parte di una norma cogente. La UNI 8065 è espressamente richiamata da numerose norme cogenti (attualmente o nel passato).

Il DM 26 giugno 2015, che ha sostituito il precedente DPR n°59/2009, ha ribadito che è obbligatorio trattare l’acqua del circuito primario con un inibitore adeguato secondo la norma UNI 8065.
 
Per quanto riguarda il trattamento dell'acqua dell'impianto di riscaldamento, il DM 26 giugno 2015 impone:
 

• per tutti gli impianti termici, indipendentemente dalla loro potenza, un condizionamento chimico dell'acqua dell'impianto;
• un addolcitore per impianti di potenza termica del focolare superiore a 100kW quando la durezza dell'acqua supera i 15°F.

 
Il decreto fa riferimento alla norma UNI 8065 come norma da seguire per il trattamento dell'acqua degli impianti di riscaldamento ed è addirittura più severo della norma stessa che prevedrebbe l'obbligo di addolcire l'acqua di riscaldamento solo in presenza di impianti di potenza non minore di 350kW, oppure per impianti di potenza inferiore a 350kW, ma con durezza dell'acqua superiore a 35°F.
 
Per quanto riguarda invece il trattamento dell'acqua calda sanitaria, dal momento che il decreto tratta unicamente l'acqua dell'impianto di riscaldamento, l'unico riferimento normativo è la norma UNI 8065 che prevede per l'acqua calda sanitaria, indipendentemente dalla potenza termica dell'impianto, un addolcitore se la durezza è maggiore o uguale a 25°F, o la possibilità di scegliere tra un condizionamento chimico o un addolcitore se la durezza è inferiore a 25°F.
 
È chiaro che, considerato anche i notevoli costi di un addolcitore, se, nei casi previsti dal decreto, questo dispositivo deve essere installato per il trattamento iniziale dell'acqua dell'impianto di riscaldamento e per il gruppo di riempimento automatico, conviene utilizzarlo anche per il trattamento dell'acqua calda sanitaria.
 
Si ricorda infine che le nuove imposizioni sul trattamento dell'acqua riguardano non solo gli impianti nuovi, ma anche quelli sottoposti a ristrutturazione o a semplice sostituzione del generatore.
 
Le disposizioni previste dal DM 26 giugno 2015 sono riassunto di seguito in tabella:



Per quanto riguarda i predetti trattamenti si fa riferimento alla norma tecnica UNI 8065:2019, entrata far parte del corpo normativo nazionale il 18 luglio 2019, che ha sostituito la vecchia UNI 8065:1989 affrontando le problematiche e le tipologie di trattamento con un maggior completezza e livello di dettaglio.

La norma UNI 8065:2019 ha per oggetto la definizione e la determinazione delle caratteristiche chimiche e chimico-fisiche delle acque impiegate negli impianti per la climatizzazione invernale e/o estiva e/o per la produzione di acqua calda sanitaria, con temperatura massima di 110°C e negli impianti solari termici per la climatizzazione invernale e/o estiva e/o per la produzione di acqua calda sanitaria.
La norma fornisce inoltre una descrizione dei sistemi di trattamento dell'acqua e le modalità di controllo nonché le relative frequenze.

La norma UNI 8065:2019 ha lo scopo di:

• Fissare i limiti dei parametri chimici e chimico-fisici delle acque negli impianti in oggetto per ottimizzarne il rendimento e la sicurezza, per preservarli nel tempo, per assicurare duratura regolarità di funzionamento anche alle apparecchiature ausiliarie e per minimizzare i consumi energetici integrando così leggi e norme vigenti;
• Dare indicazioni per una corretta progettazione e installazione dei sistemi di trattamento dell'acqua;
• Dare indicazioni per il lavaggio e la messa in servizio degli impianti di nuova realizzazione o modificati;
• Dare indicazioni per il risanamento di impianti esistenti, per esempio con problemi di incrostazione, corrosione o crescite biologiche;
• Indicare i metodi di controllo per una corretta gestione dei sistemi di trattamento dell'acqua anche durante i periodi di arresto;
• Fornire le indicazioni minime per la corretta messa in servizio, gestione e manutenzione dell'impianto.

 
Indipendentemente dal valore di durezza totale dell’acqua e della potenzialità dell’impianto, sono obbligatori i seguenti trattamenti:
 

Impianto nuovo	In caso di modifica sull’impianto
Lavaggio;              Filtrazione dell’acqua di carico dell’impianto; Filtrazione e/o defangazione dell’acqua dell’impianto; Disareazione; Condizionamento chimico (dosaggio di inibitore);	Come per impianto nuovi, inoltre: Risanamento (lavaggio) Verifica eventuali perdite

 
Per tutti gli impianti di potenza termica maggiore di 100 KW, con o senza produzione di ACS, se l’acqua ha una durezza totale maggiore di 15° francesi, è obbligatorio anche un addolcitore per riportare la durezza a valori compresi tra 5° e 15° francesi.