Come scegliere i tubi per il riscaldamento, l'acqua o il riscaldamento a pavimento

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Perché la scelta del tubo è uno dei decisioni più importanti per il riscaldamento

Il tubo è una parte dell'installazione che, una volta incorporata nel muro, nella lastra del pavimento o nella galleria di installazione, non si vedrà più e nessuno ci arriverà per anni, forse decenni, senza demolizione. Proprio per questo la scelta del tipo corretto, del diametro e della classe del tubo è una decisione che successivamente è molto difficile e costosa da correggere. Mentre un radiatore o un circolatore scelto male si può sostituire in un'ora, un tubo fuoriuscente o sottodimensionato versato nel pavimento o murato in una parete significa, nel peggiore dei casi, rompere il cemento, sostituire la pavimentazione e settimane di lavoro in più.

Nella pratica, nella progettazione dei collettori tubolari ci si imbatte in tre domande fondamentali, a cui deve rispondere ogni investitore e ogni impresa esecutrice: che tipo di materiale tubolare utilizzare, che diametro scegliere per il tipo di distribuzione dato e che classe di pressione e temperatura è necessaria per l'applicazione data. Questo articolo si dedica a tutte e tre le domande in profondità, con numeri concreti, raccomandazioni dimensionali e esperienze pratiche da progetti reali. Gli altri argomenti correlati - installazione, giunzioni, conservazione o risoluzione dei guasti - vengono trattati separatamente in altri articoli del Centro Informazioni, a cui ci si riferisce naturalmente nel testo.

Quali tipi di tubi si usano nella pratica

Oggi sul mercato per le distribuzioni di riscaldamento, acqua calda e fredda e riscaldamento a pavimento si sono praticamente affermati due materiali principali - PEX (polietilene reticolato) e tubo multistrato con strato di alluminio (spesso indicato come PEX-AL-PEX o multi-layer). Il rame e i tubi in acciaio si usano ormai solo in casi specifici.

Tubo PEX - polietilene reticolato

Il PEX (polietilene reticolato) è un polietilene che è stato rinforzato con un processo aggiuntivo di "reticolazione" (incrociatura) delle molecole, in modo che abbia una resistenza molto migliore al calore, alla pressione e alla deformazione a lungo termine (creep) rispetto al tubo PE normale. In base al metodo di reticolazione si distinguono:

PEX-a - reticolazione con perossido (metodo di Engel), struttura più omogenea, flessibilità migliore, memoria della forma (il tubo si "riporta" alla forma circolare originale dopo la deformazione), resistenza più alta al creep. Si tratta del tipo più qualitativo e al contempo più costoso.
PEX-b - reticolazione con silano, un po' più rigido, leggermente peggiore resistenza al carico puntiforme, ma comunque ottime proprietà e prezzo più basso.
PEX-c - reticolazione con raggi elettronici, tecnologia più economica, usata meno per applicazioni di riscaldamento.

La maggior parte delle distribuzioni professionali per riscaldamento e riscaldamento a pavimento da noi si realizza nella classe PEX-a, perché combina flessibilità (si piega bene direttamente dal rotolo senza bisogno di riscaldamento), alta resistenza ai cicli termici e lunga durata (i produttori garantiscono comunemente 50 anni a una temperatura operativa intorno ai 60 °C).

Tubo multistrato (PEX-AL-PEX)

Il tubo multistrato ha al centro uno strato sottile di alluminio, saldato longitudinalmente o a sovrapposizione, rivestito da entrambi i lati da uno strato di PEX o PE-RT. Lo strato di alluminio apporta tre vantaggi fondamentali: praticamente zero diffusione di ossigeno (non è necessaria una barriera all'ossigeno separata), espansione termica minima (il tubo "non ricorda" la forma dell'arco e rimane esattamente nella posizione in cui lo plasmi) e maggiore rigidità, che è vantaggiosa per le distribuzioni visibili e per l'alimentazione ai collettori, dove hai bisogno di piegare il tubo in una forma precisa e mantiene questa forma anche senza fissaggi.

Lo svantaggio è una maggiore sensibilità ai piegamenti ripetuti nello stesso punto (l'alluminio può creare una microfessura in caso di deformazione ripetuta) e un prezzo più alto rispetto al puro PEX. Un confronto dettagliato dei due materiali, le loro proprietà meccaniche e le raccomandazioni per l'uso vengono trattati in un articolo separato PEX vs tubo multistrato - differenze e utilizzo.

Rame e acciaio - quando ancora hanno senso

I tubi in rame si usano oggi soprattutto per le distribuzioni del gas, per l'alimentazione delle caldaie nella stanza macchine, per le distribuzioni visibili estetiche o in ristrutturazioni, dove si collega al sistema in rame esistente. I tubi in acciaio (più spesso filettati o saldati) si usano nelle centrali termiche industriali, per i diametri grandi oltre DN50 o per applicazioni ad alta pressione e alta temperatura, dove i sistemi in plastica non soddisfano più i parametri. Per il segmento residenziale e familiare, di cui si parla nella maggior parte di questo articolo, i tubi PEX e multistrato sono oggi chiaramente la soluzione dominante e raccomandata - sono più economici in termini di materiale e installazione, si collegano più velocemente e hanno perdite termiche più basse per la conduzione del calore dal materiale.

Sezione trasversale del tubo - di cosa è composta la parete

Per chiarire perché i diversi tubi hanno proprietà diverse, guardiamo un tipico taglio trasversale del tubo PEX-AL-PEX utilizzato per il riscaldamento e le distribuzioni a pavimento.

Nel tubo PEX puro senza strato di alluminio la costruzione è più semplice - una parete monolayer di PEX con una barriera diffusiva all'ossigeno (strato EVOH) sulla superficie esterna, che impedisce l'ingresso di ossigeno nell'acqua e limita così la corrosione delle parti in acciaio del sistema (circolatori, radiatori in acciaio, scambiatori). Proprio questa barriera EVOH è il motivo per cui Lei non dovrebbe mai utilizzare un tubo PE normale (senza barriera) per un circuito di riscaldamento, destinato solo alla distribuzione dell'acqua fredda.

Quale diametro scegliere in base al tipo di distribuzione

Il diametro del tubo si sceglie in base al flusso del mezzo che si deve trasportare attraverso il tratto dato e in base alla perdita di pressione ammissibile. Il procedimento di calcolo dettagliato con tabelle dei flussi si trova in un articolo separato Quale diametro di tubo ha bisogno in base al tipo di distribuzione. Qui presentiamo un quadro pratico delle dimensioni più comuni, con cui ci si imbatte più frequentemente nella pratica:

Diametro (mm)	Utilizzo tipico	Osservazione
16x2 / 17x2	Riscaldamento a pavimento - circuiti di riscaldamento nel pavimento	La dimensione più comune per i circuiti di riscaldamento a pavimento negli spazi abitativi
20x2	Collegamenti ai collettori, stazioni di alimentazione più corte, riscaldamento in bagno	Flusso maggiore, adatto anche per alimentare più circuiti
25x2,3	Distribuzioni principali ai collettori, collegamento della caldaia, stazioni di alimentazione negli edifici residenziali	Trasporta una potenza maggiore su tracciati più lunghi
32 e più	Distribuzioni principali nelle centrali termiche, oggetti più grandi	Si usa generalmente per potenze più grandi oltre i 15-20 kW per una traccia

Per il riscaldamento a pavimento normale di una casa unifamiliare si usa nella stragrande maggioranza dei casi la dimensione 16x2 o 17x2 mm - la differenza tra loro è nello spessore della parete e nel diametro interno, che influenzano la perdita di pressione su circuiti più lunghi. Per i collegamenti tra caldaia, collettori e distribuzioni principali si usa comunemente 20x2 o 25x2,3 mm.

Nella nostra offerta trova ad esempio Tubo PEX 17x2 mm arrotolato 120 m, che è una dimensione tipica per piccoli circuiti a pavimento, oppure un arrotolo più grande Tubo PEX 17x2 mm - 600 m per edifici estesi, dove è più conveniente acquistare tubi in rotoli grandi con un prezzo più basso al metro. Per le tubazioni principali e le distribuzioni si adatta Tubo PEX 25x2,3 mm - 200 m oppure un tubo più piccolo Tubo PEX 20x2 mm - 200 m.

Pressione e temperatura - classe PN6, PN10 e cosa significano questi numeri

L'indicazione PN (pressione nominale) indica quale pressione massima il tubo può sopportare in sicurezza ad una certa temperatura - ed è proprio qui che sta il problema, spesso trascurato quando si sceglie il tubo. La resistenza del tubo in plastica alla pressione diminuisce in modo significativo con l'aumento della temperatura, per cui il produttore indica sempre una combinazione pressione/temperatura, non un numero isolato. L'indicazione comune sui tubi PEX nella nostra offerta è PN6 a una temperatura di +90 °C e PN10 a una temperatura di +60 °C.

Questo nella pratica significa: a una temperatura operativa normale del riscaldamento a pavimento (tipicamente 35-45 °C in entrata) il tubo ha una riserva di pressione molto maggiore rispetto a quando il sistema è sottoposto a un breve sovraccarico fino a 90 °C, ad esempio in caso di guasto della regolazione o di collegamento a una sorgente ad alta temperatura (caldaia a combustibile solido senza valvola di mescolamento). Per questo è importante, quando si sceglie il tubo, tener conto sempre dello scenario operativo peggiore realmente possibile, non solo della temperatura media.

Raccomandazione pratica: per il riscaldamento a pavimento idronico normale (collegato tramite collettore con valvola di mescolamento o teste termostatiche, dove la temperatura dell'acqua nel circuito non supera circa 45-50 °C) la combinazione PN6/PN10 è dimensionata in modo sufficiente con una grande riserva. Per le distribuzioni dei radiatori alimentate direttamente dalla caldaia, dove la temperatura può brevemente salire fino a 80-90 °C (ad esempio in caso di guasto del circolatore o di condizioni transitorie della caldaia a combustibile solido), è necessario tener conto del fatto che in alcuni momenti il sistema si avvicinerà al limite superiore del diagramma pressione-temperatura, per cui è importante prestare attenzione anche alla corretta dimensione della valvola di sicurezza e del vaso di espansione, non solo al tubo stesso. I valori numerici precisi per i tipi specifici di tubo li trova nell'articolo Quale pressione e temperatura resiste il tubo PEX (PN6, PN10).

Riscaldamento a pavimento - specificità della scelta del tubo

Nel riscaldamento a pavimento il tubo viene disposto in anelli (meandri o spirali) direttamente in uno strato di calcestruzzo finito sopra la lastra isolante del sistema. Qui valgono alcune regole che si ripetono spesso nella progettazione delle distribuzioni:

La lunghezza di un singolo anello non dovrebbe superare in genere 100-120 m con un diametro di 16-17 mm, perché con anelli più lunghi aumenta la perdita di pressione e il circolatore nel collettore potrebbe non garantire più un flusso uniforme.
La distanza di posizionamento del tubo (distanza tra le singole "ramificazioni" dell'anello) varia in genere tra 10 e 25 cm, più fitta nelle zone perimetrali vicino alle finestre e più rada al centro della stanza.
Il tubo deve disporre di una barriera all'ossigeno (EVOH o strato di alluminio) - altrimenti si verifica una corrosione progressiva degli elementi in acciaio del sistema, dei circolatori e degli scambiatori nella caldaia.
Si raccomanda di acquistare il tubo da un unico rotolo per l'intero anello, in modo da non dover utilizzare giunzioni nel pavimento - ogni giunzione nel pavimento è un rischio potenziale e dovrebbe essere eccezionale e opportunamente registrata nella documentazione progettuale.

Proprio da quest'ultimo punto deriva una motivazione pratica per cui vendiamo il tubo anche in rotoli grandi - ad esempio il rotolo da 600 metri Tubo PEX 17x2 mm - 600 m permette all'esecutore di tagliare direttamente in cantiere la lunghezza necessaria per l'anello senza sprechi inutili e senza dover collegare pezzi più corti.

L'anello nell'immagine è uno schema semplificato di posizamento a meandro - nella pratica, nelle zone perimetrali (più fredde) si combina con il metodo più fitto a spirale, che livella la temperatura della superficie del pavimento e elimina così la cosiddetta "striscia fredda" vicino alla facciata.

Distribuzioni del riscaldamento per radiatori e pareti

Nelle distribuzioni classiche per radiatori (a parete o condotte nel pavimento verso i radiatori, non il riscaldamento a pavimento esteso) si incontra più spesso il diametro 16-20 mm per i singoli collegamenti ai radiatori e 20-25 mm per le tracce principali di distribuzione tra la caldaia e le singole ramificazioni o i collettori. Nelle distribuzioni a "stella" (ogni radiatore ha una propria coppia di tubi condotti da un collettore centrale, simile al riscaldamento a pavimento) si utilizza più spesso il diametro 16-17 mm per i singoli anelli, che permette una regolazione semplice del flusso su ogni radiatore singolarmente tramite un collettore con misuratori di portata.

Nel sistema più vecchio (e comunque diffuso) a "T" o a distribuzione doppia condotta lungo le pareti, la traccia principale si dimensiona su 20-25 mm e le ramificazioni verso i singoli radiatori su 16 mm. Qui è importante ricordare che con i tubi multistrato, grazie alla bassa dilatazione termica, si possono condurre anche su tratti lunghi rettilinei senza curve di compensazione, mentre con i tubi PEX puri si deve tener conto di una maggiore dilatazione e, in caso di posizionamento in canalette nella parete, si raccomanda l'isolamento per evitare un contatto diretto con la finitura a intonaco.

Distribuzioni dell'acqua potabile

Per le distribuzioni dell'acqua calda e fredda potabile valgono regole simili a quelle del riscaldamento, con due differenze. Prima di tutto, il materiale deve disporre di una certificazione per il contatto con l'acqua potabile (certificato igienico), che è una proprietà comune dei tubi PEX e multistrato di alta qualità destinati all'uso universale. In secondo luogo, qui il dimensionamento del diametro non dipende dalla potenza in kW, ma dal flusso richiesto in l/s in base al numero e al tipo di punti di utilizzo (lavabo, vasca, doccia, vaso WC, lavello da cucina) - il dettagliato procedimento di calcolo lo trova nuovamente nell'articolo sulla scelta del diametro del tubo.

Nel'ambito delle distribuzioni domestiche e familiari si utilizza comunemente il diametro 16-20 mm per il collegamento degli apparecchi singoli, 25 mm e superiore per le tubazioni verticali e le principali distribuzioni dell'edificio. Nel progetto va tenuta in considerazione anche la contemporaneità del prelievo (non tutti gli scarichi scorrono contemporaneamente) e le condizioni di pressione nella rete, in modo che in caso di massimo prelievo non si verifichi un calo significativo della pressione nel punto più distante dalla sorgente.

Barre o bobine - come scegliere la forma di fornitura
I tubi vengono immessi sul mercato in barre (pezzi dritti, generalmente lunghi 5-6 m) oppure in bobine (rotoli) di varie lunghezze - comunemente 50, 100, 120, 200 fino a 600 metri. La scelta della forma di fornitura dipende dall'uso:

Le bobine sono chiaramente più adatte per il riscaldamento a pavimento e per tratti lunghi e diritti, dove si desidera minimizzare il numero di giunzioni. Un vantaggio è anche il prezzo più basso al metro per le bobine più grandi e la maggiore facilità di trasporto e manipolazione in cantiere (la bobina si srotola gradualmente direttamente dal pallet o dal supporto srotolatore).

Le barre vengono utilizzate soprattutto per tubazioni multistrato visibili o modellate con precisione, dove è vantaggioso che il materiale mantenga dopo la piegatura la forma precisa senza la necessità di fissaggio meccanico ogni 20-30 cm.

Nell'ordine di tubi in bobina si consiglia sempre di prevedere una certa riserva (5-10 % in più) per errori di misurazione, eventuali riparazioni e perdite tecnologiche durante il passaggio attraverso le strutture edilizie. Il corretto stoccaggio delle bobine (non devono essere comprimate a lungo, non dovrebbero essere esposte direttamente al sole o al gelo durante la manipolazione) lo trattiamo in un articolo separato: Stoccaggio e manipolazione di tubi in barre e bobine.

Esempi pratici della pratica realizzativa quotidiana

Esempio 1 - casa unifamiliare, riscaldamento a pavimento in tutta la zona pianoterra. Per una superficie di 90 m² con una lunghezza media del circuito di 90 m e un passo di posa di 15 cm, si ottiene un consumo complessivo di tubo di circa 550-600 m di dimensioni 17x2 mm. In questo caso conviene chiaramente acquistare una singola bobina da 600 m invece di diverse bobine più piccole, perché si risparmia sia sul prezzo al metro che sul numero di giunzioni tra le bobine (ideale sarebbe non averne alcuna nel pavimento).

Esempio 2 - ristrutturazione di un appartamento, riscaldamento a radiatori in sistema a stella. Un appartamento con 5 radiatori richiede 5 paia di tratti circolari condotti da un collettore di distribuzione posizionato nel nucleo installativo. Con una lunghezza media del circuito di 15 m per radiatore (10 circuiti in totale), si ottiene un consumo di circa 150-160 m di tubo da 16-17 mm, più il collegamento del collettore alla caldaia dimensionato per 20-25 mm, lungo in base alla distanza della caldaia dal collettore.

Esempio 3 - nuova costruzione con sistema combinato. Nella pratica si incontra sempre più spesso la combinazione di riscaldamento a pavimento nelle aree abitative e radiatori (ad esempio, griglie a alette) nei bagni, poiché il riscaldamento a pavimento da solo in un piccolo bagno con pavimento non è sufficiente per un rapido aumento della temperatura. Qui, nel progetto, va tenuta in considerazione la presenza di entrambi i tipi di circuiti su un collettore comune e va regolato correttamente il flusso con i misuratori di portata, in modo che il calore venga distribuito in base alla reale richiesta delle singole zone.

Esempio 4 - dimensionamento errato dalla pratica. Non è raro incontrare la situazione in cui il realizzatore, per risparmiare materiale, sceglie per la tubazione principale tra caldaia e collettore lo stesso diametro da 16 mm usato per i singoli circuiti, pur essendo questa tratta chiamata a trasportare la somma di tutti i flussi contemporaneamente. Il risultato è una maggiore perdita di pressione, rumore del circolatore e prestazione insufficiente in caso di carico massimo del sistema. La soluzione è sempre dimensionare le tubazioni principali di distribuzione almeno di uno o due passi dimensionali superiori rispetto ai singoli circuiti.

Su cosa prestare attenzione all'ordine dei tubi

Verifica che il tubo sia adatto al riscaldamento (con barriera all'ossigeno), non solo per l'acqua fredda - spesso non si riesce a distinguerlo a occhio, decide la scheda tecnica e il certificato.
Controlla l'indicazione pressione-temperatura (PN6/PN10 alla temperatura corrispondente) e confrontala con le reali condizioni operative del Suo sistema, non solo con la temperatura media.
All'ordine per il riscaldamento a pavimento calcola una riserva e cerca di scegliere la lunghezza della bobina in modo che copra l'intero circuito senza la necessità di una giunzione nel pavimento.
Non combinare in un unico sistema tubi di diversi produttori con scale dimensionali diverse senza consultare il fornitore di giunzioni - il diametro esterno può differire leggermente e le giunzioni potrebbero non adattarsi.
Pensa in anticipo anche al tipo di giunzioni e strumenti che avrai bisogno per l'installazione - dettagliatamente nell'articolo Quali giunzioni e raccordi utilizzare per il tubo PEX e Montaggio del tubo PEX e multistrato passo dopo passo.

Se sta valutando quale dimensione specifica è più adatta al Suo progetto, consigliamo anche l'articolo separato sul dimensionamento del diametro in base al tipo di distribuzione - lì troverà anche tabelle orientative di potenza in kW per le singole dimensioni a seconda delle diverse differenze di temperatura.

Domande frequenti sui tubi per riscaldamento, acqua e riscaldamento a pavimento

Posso utilizzare lo stesso tubo per il riscaldamento a pavimento e per la distribuzione dell'acqua potabile?

Sì, purché il tubo abbia il certificato igienico corrispondente per il contatto con l'acqua potabile e la barriera all'ossigeno necessaria per il circuito chiuso di riscaldamento. Molti tubi PEX e multistrato universali nel assortimento professionale soddisfano contemporaneamente queste proprietà, ma va verificato nella scheda tecnica del prodotto specifico.

Qual è la differenza tra PN6 e PN10 con lo stesso diametro del tubo?

L'indicazione PN indica la pressione massima operativa alla temperatura specifica - PN6 a 90 °C significa che il tubo a questa alta temperatura resiste in sicurezza fino a 6 bar, PN10 a 60 °C significa una pressione ammissibile più alta di 10 bar, ma solo a una temperatura più bassa. Si tratta della stessa proprietà fisica del materiale espressa per due punti operativi diversi, non di due prodotti diversi.

È meglio acquistare un tubo in una singola bobina grande o in più bobine piccole?

Nel caso del riscaldamento a pavimento e di tratti lunghi e diritti è sempre meglio scegliere una singola bobina sufficientemente grande, in modo da evitare giunzioni posizionate nel pavimento o nel muro. Per ordini più piccoli o dove si richiedono diverse lunghezze per diversi circuiti corti, conviene calcolare il consumo complessivo e scegliere una combinazione di bobine con il minimo spreco.

Il tubo per il riscaldamento a pavimento deve avere la barriera all'ossigeno?

Sì, senza dubbio. Senza barriera all'ossigeno (strato EVOH nel PEX puro o strato di alluminio nel tubo multistrato) avviene un lento, ma costante, passaggio di ossigeno nell'acqua di riscaldamento, che causa la corrosione delle parti in acciaio del sistema - circolatori, scambiatori nella caldaia e radiatori in acciaio. Questa proprietà è standard nei tubi per riscaldamento professionali, mentre nei tubi PE universali più economici destinati solo all'acqua non è necessario cercarla.

Quale diametro di tubo mi serve per una casa familiare standard con riscaldamento a pavimento?

Per i singoli circuiti di riscaldamento nel pavimento si utilizza comunemente il diametro 16 o 17 mm. Il diametro esatto e il numero di circuiti dipendono però dalla perdita termica delle singole stanze, dalla lunghezza del circuito e dal passo di posa - un procedimento orientativo di calcolo lo trova nell'articolo sulla scelta del diametro del tubo in base al tipo di distribuzione.

Si può raddrizzare nuovamente il tubo PEX se si deforma durante la manipolazione?

Nel caso del tubo PEX-a puro sì - grazie alla cosiddetta memoria di forma, il materiale, dopo un leggero riscaldamento (ad esempio con aria calda) o anche spontaneamente nel corso del tempo, torna al diametro circolare originale. Nel tubo multistrato con strato di alluminio questa proprietà non c'è, l'alluminio rimane nella nuova forma dopo la deformazione, quindi va manipolato con maggiore attenzione. Errori comuni durante la manipolazione e le loro soluzioni le trattiamo nell'articolo Errori frequenti e problemi durante l'installazione del tubo.

Conclusione

La scelta del tubo per riscaldamento, distribuzione dell'acqua o riscaldamento a pavimento non è solo una questione di prezzo al metro, ma una combinazione di diversi parametri tecnici - materiale (PEX o multistrato), diametro corrispondente al reale flusso e potenza, classe pressione-temperatura corrispondente alle condizioni operative del sistema e forma di fornitura (barra o bobina) corrispondente al carattere del tratto. L'investimento in un tubo un po' più costoso, ma correttamente dimensionato e certificato, si ripaga sempre sotto forma di funzionamento senza problemi, duraturo nel tempo, senza rischi di perdite, corrosione o prestazioni insufficienti. Se non è sicuro che tipo e dimensione specifici siano quelli giusti per il Suo progetto, consigliamo di consultare anche le altre tematiche correlate in questo Centro informativo - in particolare il confronto tra PEX e tubo multistrato, il calcolo del diametro necessario e la procedura di installazione passo dopo passo - oppure di consultare direttamente il nostro team tecnico prima dell'ordine del materiale.

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