Cos'è il sistema HEPWORTH e a cosa serve
Che cos'è il sistema HEPWORTH e a cosa serve
Quando un cliente entra nel nostro negozio con la domanda "che tipo di sistema di tubazioni devo utilizzare per l'acqua calda e fredda o per il riscaldamento in un appartamento o in una casa unifamiliare", il nome HEPWORTH si sente abbastanza spesso – specialmente tra le aziende di installazione che già hanno esperienza con esso da lavori precedenti. HEPWORTH è il marchio di un sistema di tubazioni in plastica in polipropilene (sigla PPR, più precisamente PP-R – polipropilene copolimero casuale), utilizzato per le tubazioni dell'acqua calda e fredda, per i circuiti di riscaldamento con radiatori e per il riscaldamento a pavimento. Non si tratta quindi di un singolo prodotto, ma di un sistema completo – tubi, raccordi, passaggi per metalli, collettori di distribuzione e elementi di giunzione – che sono tra loro compatibili e possono essere combinati in un impianto funzionale che va dal boiler all'ultimo radiatore in casa.
Nella pratica, ciò significa che quando Lei decide per HEPWORTH, non acquista solo un tubo, ma un intero "sistema modulare" – come per l'installazione elettrica non acquista solo il cavo, ma anche i connettori, le scatole di derivazione e i differenziali che devono combaciare tra loro. Proprio questa chiusura del sistema è uno dei motivi principali per cui le aziende di installazione lo preferiscono: un installatore una volta formato sa gestire con sicurezza il sistema in qualsiasi lavoro, perché la procedura di saldatura, le serie di diametri e il modo di dimensionare sono sempre gli stessi.
Di cosa è composto il sistema
La base è un tubo in polipropilene in diverse versioni – completamente in plastica (omogeneo), oppure con un strato di rinforzo in fibre di vetro o in foglio di alluminio al centro del muro del tubo. Lo strato di rinforzo riduce notevolmente l'espansione termica lineare del materiale, che è molto maggiore in plastica pura rispetto al metallo. Senza rinforzo, un tubo in PPR si allunga di alcuni millimetri per ogni metro di lunghezza quando si scalda da 20 °C a 70 °C, e questo va considerato in fase di progettazione con curve di compensazione o supporti scorrevoli – di norma si consiglia un punto fisso e uno spazio di compensazione ogni 1,2 metri di tratto rettilineo non compensato. I tubi rinforzati (soprattutto con inserto in alluminio) hanno un'espansione vicina a quella di un'installazione in acciaio o rame comune, quindi possono essere condotti anche in tratti rettilinei più lunghi senza tanti elementi di compensazione.
Ai tubi appartengono i raccordi – curve, T, riduzioni, passaggi a filettatura (interna ed esterna), passaggi al rame e tappi ciechi. Fanno parte del sistema anche i collettori di distribuzione per il riscaldamento a pavimento e per i radiatori, che distribuiscono l'acqua da un unico punto di alimentazione a diversi circuiti autonomi. Ad esempio, un collettore con 4 circuiti permette di collegare a un unico tubo verticale quattro ramificazioni separate (ad esempio quattro stanze o quattro circuiti radiatori), ognuna con la propria valvola di chiusura – utile per isolare una stanza in caso di manutenzione senza dover fermare l'intero sistema.
Per questa applicazione specifica – la divisione dell'alimentazione principale in quattro circuiti autonomi – nella nostra offerta si utilizza comunemente il seguente collettore:
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Collettore 4 circuiti con valvola, 15 x 15 x 15 x 15 - distribuisce l'alimentazione principale in quattro circuiti autonomi, esattamente come nello schema sopra – adatto per combinare circuiti radiatori e a pavimento in un appartamento o in una casa più piccola. Prezzo da 41,69 EUR. |
A quali applicazioni si utilizza realmente HEPWORTH
La prima e più comune applicazione è la distribuzione dell'acqua calda e fredda negli appartamenti e nelle case unifamiliari – ciò che una persona comune chiama "impianto idraulico". La seconda grande categoria è il riscaldamento: alimentazione e ritorno ai radiatori tradizionali, eventualmente distribuzione ai convettori. La terza, sempre più comune, applicazione è il riscaldamento a pavimento, dove si utilizza spesso un tubo speciale con barriera all'ossigeno (non tutti i diametri HEPWORTH hanno questa barriera, bisogna verificare quando si sceglie un tipo specifico), ma il principio di collegamento e distribuzione dei circuiti è identico a quello del riscaldamento tradizionale. La quarta area è l'uso industriale – distribuzione di acqua tecnica, aria compressa a bassa pressione o acqua di raffreddamento in imprese dove si apprezza la resistenza alla corrosione.
L'elemento comune in tutti questi utilizzi è che si tratta di distribuzioni con acqua (non con gas) e con pressioni e temperature che la plastica può gestire in sicurezza. Per le distribuzioni del gas non si utilizzano comunemente i sistemi in plastica PPR – lì ci sono altri sistemi e materiali certificati per quell'uso.
Classi di pressione e temperatura – che cosa significano PN10, PN16, PN20
Nella scelta di un tipo specifico di tubo si incontra l'indicazione PN seguita da un numero – ad esempio PN10, PN16 o PN20. Questo numero indica la pressione nominale in bar che il tubo può sopportare in sicurezza a una temperatura di riferimento (tipicamente 20 °C) per tutta la sua vita utile programmata. A temperature operative più alte, come quelle comuni in un circuito di riscaldamento, la pressione reale ammissibile si riduce – è una proprietà fisica comune dei materiali plastici, non un difetto del materiale. Per il riscaldamento si consigliano quindi classi di pressione più elevate (PN16 o PN20), mentre per le distribuzioni dell'acqua fredda con bassa pressione operativa spesso basta anche PN10.
La temperatura operativa tipica dell'acqua di riscaldamento nelle case unifamiliari varia tra 40 e 70 °C, occasionalmente anche più alta in vecchi impianti ad alta temperatura. Il sistema HEPWORTH nella versione standard sopporta una temperatura operativa continua fino a circa 70 °C e brevemente (ad esempio in caso di guasto alla regolazione o durante la disinfezione dell'acqua calda) anche temperature vicine a 95 °C. Proprio per questo è importante, in fase di progettazione del circuito di riscaldamento, verificare che la combinazione scelta di tubo, classe di pressione e temperatura corrisponda alle reali condizioni operative dell'edificio – non è solo una formalità, ma una protezione contro l'usura prematura del materiale.
Nella pratica, vale una regola semplice: per le distribuzioni dell'acqua fredda e le applicazioni a bassa pressione basta PN10, per l'acqua calda sanitaria e il riscaldamento tradizionale si consiglia PN16, mentre per le applicazioni industriali o situazioni con maggiori richieste operative (ad esempio, lunghe distribuzioni con maggiore caduta di pressione) si sceglie PN20. Non c'è motivo di temere un "sopraddimensionamento" – una classe superiore non fa mai male, costa solo un po' di più.
Metodi di giunzione di tubi e raccordi
Il metodo base e più comune per la giunzione dei tubi HEPWORTH è la saldatura a fusione (saldatura a caldo con apparecchi di saldatura con inserti intercambiabili in base al diametro). L'estremità del tubo e l'interno del raccordo vengono riscaldati contemporaneamente sulla testa di saldatura a una temperatura di circa 260 °C, dopo l'estrazione si uniscono e si lasciano indurire per alcuni secondi senza movimento. Il risultato è un giunto omogeneo e materialemente unico, che, se eseguito correttamente, è più resistente del tubo stesso – è questa la differenza fondamentale rispetto alle giunzioni meccaniche, dove esiste sempre un elemento di tenuta (O-ring, nastro in teflon), che con il tempo può degradare.
Per i diametri dei tubi in cui la saldatura a fusione manuale sarebbe poco pratica o dove è richiesta una giunzione smontabile (ad esempio, un collegamento con un impianto metallico esistente o un punto con modifiche future previste), si utilizzano raccordi elettrici con filo resistivo incorporato (saldatura con raccordo elettrico) o giunzioni meccaniche a svasatura. La svasatura meccanica è particolarmente pratica nel passaggio da plastica a metallo o per riparazioni di vecchi impianti, dove è necessario collegare un nuovo tratto in plastica al tubo in rame esistente senza saldatura.
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Svasatura meccanica - su tubo in rame - 15x1-EK - esempio tipico di giunzione meccanica nel passaggio da un impianto HEPWORTH esistente a un tubo in rame, senza bisogno di saldatura. Prezzo da 2,51 EUR. |
Fanno parte quasi sempre dell'installazione anche i filtri, che proteggono l'intero sistema da impurità meccaniche provenienti dalla rete idrica – sabbia, ruggine dalla rete idrica pubblica o frammenti di guarnizioni si accumulano nel tempo nei raccordi e possono ridurre il flusso, danneggiando eventualmente le valvole. Per questo motivo si installa comunemente un filtro a maglia o ciclonico sull'ingresso principale prima del collettore di distribuzione.
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Filtro ciclonico a maglia 4" - 1/2"F - consigliamo di installarlo sull'ingresso principale prima del collettore di distribuzione, in modo che le impurità meccaniche della rete idrica non danneggino i raccordi e le valvole a valle. Prezzo da 102,34 EUR. |
Dopo la saldatura dell'intero tratto è necessaria una prova di pressione prima dell'isolamento del tubo nella parete, nel massetto o nel soffitto – si tratta di un passo che purtroppo a volte viene saltato per fretta, ma è proprio qui che si rileva un eventuale errore di giunzione, mentre è ancora economico e facile da riparare. Dopo l'isolamento del tubo, la riparazione di una perdita è molto più costosa e complessa.
Nel fissaggio degli impianti al soffitto, alla parete o in cavidotto si utilizzano ganci o sospensioni in metallo o plastica, che tengono il tubo nella posizione desiderata e permettono al contempo una leggera dilatazione lineare (nei tratti non compensati). Nel fissaggio meccanico di un numero maggiore di tubi contemporaneamente (ad esempio, durante l'installazione in serie in una costruzione nuova) si rivela utile utilizzare sospensioni collegate in fascia, che si applicano velocemente in modo meccanico.
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Sospensioni HS 45mm per fissaggio meccanico del tubo, collegate in fascia con filo - accelerano l'installazione in caso di un numero maggiore di fissaggi in cantiere, pratiche per l'installazione in serie di impianti in nuove costruzioni. Prezzo da 21,77 EUR. |
Durata e confronto con altri materiali
Con un'installazione corretta (rispetto della temperatura e del tempo di saldatura, compensazione sufficiente dell'espansione termica, protezione contro i raggi UV diretti in caso di posa esterna) la durata dei tubi in plastica HEPWORTH è comunemente indicata intorno ai 50 anni – quindi paragonabile a quella dei tubi in rame e significativamente più lunga rispetto all'acciaio zincato, che con il tempo si corrose dall'interno e la cui durata reale in pratica non raggiunge nemmeno la metà di questo valore (circa 20-25 anni, a seconda della qualità dell'acqua e dell'aggressività dell'ambiente).
Dal punto di vista economico, il sistema in plastica è in genere più economico rispetto al tubo in rame – dipende dai prezzi correnti dei metalli sul mercato, ma si può contare in media su un risparmio sia sui materiali che sul lavoro, poiché la saldatura a fusione è più veloce e non richiede una fiamma aperta (a differenza della brasatura del rame), il che è un vantaggio soprattutto quando si lavora in ambienti abitati o in prossimità di materiali infiammabili. D'altro canto, bisogna tener conto dell'espansione termica maggiore della plastica, che va compensata correttamente in fase di progettazione – se si dimentica di farlo, si può verificare il rottura dei rivestimenti nei punti in cui il tubo attraversa un muro o il rumoroso "scatto" della tubazione durante il riscaldamento e il raffreddamento.
Collegamento al radiatore e regolazione della temperatura
Alla fine di ogni circuito di riscaldamento, che sia realizzato in HEPWORTH o in un altro tipo di tubo, c'è infine un radiatore o un altro elemento di riscaldamento. Proprio qui conviene investire in una valvola termostatica di qualità, che permette di limitare automaticamente il flusso d'acqua verso il radiatore una volta raggiunta la temperatura ambiente desiderata – senza di essa, infatti, il senso del sistema con collettore e quattro circuiti indipendenti si perde in parte, poiché ogni stanza dovrebbe poter disporre di una regolazione autonoma.
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Valvola termostatica per radiatore - diretta, EK x 1/2" - si installa alla fine di ogni circuito radiante collegato al collettore, permette la regolazione autonoma della temperatura in ogni stanza. Prezzo a partire da 8,58 EUR. |
Su cosa prestare attenzione nella scelta e nella progettazione
Il primo errore comune è mescolare componenti di diversi produttori senza verificare la compatibilità dei diametri e dei sistemi di collegamento – anche se all'esterno tubo e raccordo sembrano simili, una piccola differenza nel diametro o nello spessore del muro può significare un giunto non ermetico o non abbastanza robusto. Il secondo errore frequente è sottovalutare l'espansione termica in tratti lunghi, soprattutto in tubazioni non rinforzate, ad esempio lungo la superficie di un muro in un seminterrato o in una stanza tecnica. Il terzo errore è l'uso di una classe di pressione errata per l'applicazione specifica – ad esempio l'installazione di un tubo PN10 in un circuito di riscaldamento con una temperatura operativa più alta, dove la riserva di pressione reale a quella temperatura scende sotto la soglia sicura.
Il quarto errore, spesso trascurato, è la qualità dell'acqua nel sistema – anche se il sistema è realizzato in plastica resistente, le impurità meccaniche (sabbia, ruggine dall'acquedotto pubblico, residui dell'installazione) possono nel tempo ostruire le sezioni più strette dei raccordi e delle valvole termostatiche. Per questo motivo, anche in una costruzione nuova conviene installare un filtro di decantazione in entrata, non solo in una ristrutturazione di una casa più vecchia.
Sintesi – quando scegliere il sistema HEPWORTH
Il sistema HEPWORTH è una scelta appropriata ogni volta che si ha bisogno di un impianto affidabile, economico e duraturo per l'acqua fredda o calda, per il riscaldamento radiante tradizionale o per il riscaldamento a pavimento – in particolare in nuove costruzioni e in grandi ristrutturazioni, dove si può progettare in anticipo la tratta completa, inclusa la compensazione dell'espansione termica. Per piccole riparazioni o per l'alimentazione di un impianto esistente in metallo si possono utilizzare giunti meccanici, mentre per installazioni più estese conviene investire in un buon impianto di saldatura (o far eseguire la saldatura da un'azienda specializzata, che abbia sia l'equipaggiamento che l'esperienza necessaria).
Conservazione, manipolazione e protezione dai raggi UV
Prima ancora dell'installazione, conviene prestare attenzione a come vengono conservate le tubazioni in cantiere. Il polipropilene è sensibile all'azione prolungata dei raggi solari diretti – i raggi UV degradano gradualmente la superficie del materiale, che con il tempo si indurisce e perde le sue proprietà meccaniche originali. Per questo motivo, le tubazioni non devono essere lasciate per settimane esposte al sole in cantiere, ma devono essere coperte con una tenda o conservate all'ombra, idealmente nel loro imballaggio originale. Per le tracce esterne (ad esempio un breve tratto tra la caldaia in una costruzione separata e la casa) si consiglia di proteggere ulteriormente la tubazione – o con un rivestimento adatto alla resistenza ai raggi UV, o meccanicamente, ad esempio installandola in un tubo protettivo o coprendola con un mantello isolante, che svolge anche la funzione di isolamento termico.
Nella manipolazione delle tubazioni di diametro maggiore (circa da 32 mm in su) bisogna tener conto anche del fatto che la plastica è più fragile e sensibile alle crepe in caso di urti o cadute quando le temperature sono basse (sotto lo zero). Per questo motivo, in periodo invernale si consiglia di lasciare le tubazioni almeno per alcune ore ad ambientarsi in un ambiente più caldo prima di tagliarle e saldarle. Si tratta di una piccola attenzione che un montatore esperto considera scontata, ma che in caso di installazione fai-da-te si tende facilmente a trascurare, con il rischio di microfessure che si manifestano come perdite solo dopo mesi di funzionamento.
Installazione fai-da-te versus azienda specializzata
Il sistema HEPWORTH è abbastanza amichevole anche per un bricoleur abile con gli strumenti giusti – un impianto di saldatura con adattatori per i diametri comuni (20, 25, 32 mm) si può acquistare o noleggiare a un prezzo ragionevole e il processo di saldatura si può padroneggiare dopo alcuni esercizi di saldatura su pezzi di scarto. Nonostante questo, si consiglia di affidare l'installazione a un'azienda specializzata per le installazioni più estese (l'intero impianto di riscaldamento in una casa unifamiliare, diversi circuiti radianti o a pavimento), per due motivi. Prima di tutto, un errore in una saldatura eseguita male si manifesta solo dopo un certo tempo, specialmente se l'installazione è nascosta (all'interno di un muro, di un pavimento), e la sua correzione è molto più costosa dell'installazione originale. In secondo luogo, una corretta progettazione della compensazione dell'espansione termica e la dimensione dei diametri dei singoli circuiti richiede almeno un calcolo idraulico di base, che un'azienda esperta esegue in modo routinario, mentre in caso di installazione fai-da-te si tende spesso a risolvere "a occhio".
Se si decide comunque di procedere con un'installazione fai-da-te, si consiglia comunque di far effettuare il test finale di pressione sotto la supervisione di un esperto o di verificare questa esperienza con un'azienda di installazione, che sulla base dell'esperienza può stimare se la perdita di pressione è nella norma o indica una microfuga in uno dei giunti.
Domande frequenti
È possibile utilizzare HEPWORTH anche per l’impianto di gas?
No. Il sistema HEPWORTH è destinato esclusivamente ai circuiti idrici – acqua fredda, acqua calda sanitaria e acqua di riscaldamento. Per l’impianto di gas si utilizzano materiali e sistemi diversi, specificatamente certificati; il tubo PPR non è adatto a questo scopo e non possiede i necessari riconoscimenti.
Devo sempre saldare la tubazione durante l’installazione, oppure esiste anche una soluzione smontabile?
L’unione omogenea e permanente mediante saldatura a fusione classica non è smontabile. Se necessita un collegamento smontabile (ad esempio per interventi di assistenza tecnica o per il passaggio a tubazioni metalliche), si utilizza il fissaggio meccanico a sfiato o raccordi filettati, che possono essere smontati in caso di necessità.
Qual è la differenza tra PN10, PN16 e PN20?
Il numero dopo l’abbreviazione PN indica la pressione nominale in bar che il tubo può resistere in sicurezza a una temperatura di riferimento di 20 °C. A temperature di esercizio più elevate (tipiche del riscaldamento) la pressione effettivamente ammissibile diminuisce, per cui per i circuiti di riscaldamento si raccomandano le classi superiori (PN16 o PN20), mentre per le tubazioni dell’acqua fredda a bassa pressione spesso basta anche la PN10.
Quanto dura una tubazione HEPWORTH in caso di installazione corretta?
In caso di rispetto corretto della tecnologia di saldatura e di una compensazione adeguata dell’allungamento termico, la durata si aggira intorno ai 50 anni, un valore paragonabile a quello dei tubi in rame e nettamente superiore a quello dell’acciaio zincato, che con il tempo si corrompe internamente.
È necessario un filtro di separazione anche in una costruzione nuova, dove tutta la tubazione è nuova?
Sì, lo raccomandiamo. Le impurità meccaniche possono entrare nel circuito anche dal sistema idrico pubblico o direttamente durante la costruzione (rimasugli di montaggio, sabbia). Il filtro protegge i raccordi, le valvole e le testate termostatiche da un usura prematura o da una riduzione del flusso.
È possibile utilizzare il sistema HEPWORTH anche per il riscaldamento a pavimento?
Sì, per il riscaldamento a pavimento si utilizzano tubazioni con barriera all’ossigeno, che impediscono l’ingresso di ossigeno nell’acqua di riscaldamento e riducono così il rischio di corrosione delle parti metalliche del sistema (caldaia, pompa, valvole). Il principio di distribuzione dei circuiti tramite collettore è lo stesso che si utilizza per il riscaldamento con radiatori.
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