Oggi, gli impianti idraulici e di riscaldamento vengono sempre più spesso realizzati con tubi in polipropilene anziché in acciaio. Ma poiché i tubi in polipropilene sono in plastica, sorge spontanea la domanda: qual è la temperatura massima che i tubi in polipropilene possono sopportare?
Analizziamo più da vicino questo problema. Esamineremo le proprietà del polipropilene. Scopriremo i tipi di tubi in polipropilene e le loro caratteristiche. Discuteremo anche le temperature che questo tipo di tubazione può sopportare e le specificità del suo utilizzo nelle reti di acqua calda.
Proprietà del polipropilene
Il polipropilene è un polimero sintetico in polvere bianca, utilizzato per produrre profilati mediante fusione o pressatura. È la plastica più dura e resistente, nonché resistente alla corrosione.
Le principali proprietà fisiche del polipropilene sono durabilità, affidabilità, resistenza all'usura e resistenza alle alte temperature. È impermeabile a sostanze chimiche, sali e soluzioni alcaline, quindi queste sostanze presenti nell'acqua non rappresentano una minaccia per questa tubazione.
Prodotti in polipropilene:
- pesano meno dell'acciaio;
- Non emettono sostanze nocive per la salute - adatti all'installazione in ambienti domestici;
- la superficie interna è liscia, il che impedisce la formazione di incrostazioni;
- il livello di conducibilità termica è basso;
- buon isolamento acustico;
- elevato isolamento elettrico;
- Indice di capacità termica 2,0 kJ/(kg.°C);
- intervallo di temperatura consentito: da -15 a +120;
- Il valore della densità è pari a 0,92 kg/cm³.
Il polipropilene si ammorbidisce a +140 gradi e il suo punto di fusione è di +175, ovvero la temperatura del vapore.
Questo fattore rende la tubazione in polipropilene adatto per l'alimentazione di acqua fredda o calda (specialmente rinforzato), dove la temperatura di riscaldamento del refrigerante viene mantenuta entro l'intervallo di +95, ma non può essere utilizzato come tubo del vapore.
Quando riscaldato, il polipropilene si ammorbidisce e, raffreddandosi, riacquista tutte le sue proprietà fisiche tornando allo stato solido. Pertanto, assemblare una condotta idrica con questo materiale è semplice e il processo di collegamento dei vari elementi è piuttosto agevole. Basta riscaldare le estremità e unirle; è possibile anche utilizzare dei raccordi.
Il principale svantaggio del polipropilene è la sua plasticità. Quando riscaldato, il prodotto si ammorbidisce e può essere facilmente piegato. Tuttavia, durante la piegatura di un profilo di questo tipo, il diametro interno si riduce significativamente, diminuendo la sua produttività.
Inoltre, questo materiale è sensibile alla luce, il che può causare la perdita di lucentezza, la formazione di crepe e lo scolorimento del prodotto. Per evitare ciò, al polipropilene vengono aggiunti diversi componenti.
È importante notare che il polipropilene non tollera bene il gelo, diventando fragile a temperature comprese tra -5 e -15 gradi Celsius. Questo inconveniente può essere superato aggiungendo gomma etilene o etilpropilene.
La pressione nominale standard per i prodotti in polipropilene è di 30 kg per 1 cm². Tuttavia, secondo le raccomandazioni del produttore, non dovrebbe superare i 10 kg.
Tipi di tubi in polipropilene
I tubi in polipropilene si dividono in due tipologie principali: rinforzato o non rinforzatoVengono inoltre classificati in base al design e al materiale. Se un prodotto presenta una striscia blu, è consigliato per l'acqua fredda; se presenta una striscia rossa, è consigliato per l'acqua calda.
I prodotti in polipropilene di qualsiasi tipo sono contrassegnati dalla sigla PN. Il numero accanto alla sigla PN influisce sul prezzo: maggiore è il numero, maggiore è il prezzo.
Non rinforzato
Le tipologie non rinforzate sono destinate alle condotte dell'acqua fredda. Non sono adatte per l'acqua calda, poiché la tubazione può espandersi con il riscaldamento (di 150 mm ogni 10 metri), con conseguente rischio di rottura. Tuttavia, i modelli non rinforzati possono essere installati in strutture a bassa temperatura, ma solo se la pressione non è elevata.
Questi tipi offrono maggiore flessibilità, modellabilità e costi contenuti. I profili standard sono facili da installare, poiché le aree di collegamento con i raccordi sono prive di ostacoli.
I prodotti in polipropilene sono contrassegnati dalle seguenti marcature, che indicano la temperatura massima consentita:
- PN 10 — temperatura ammissibile +45 (per riscaldamento a pavimento) e +20 (per alimentazione idrica), pressione 1 MPa. Spessore della parete — 10 mm, diametro — da 20 a 110 mm.
- PN 16 — pressione ammessa 1,6 MPa, temperatura +60. Spessore della parete a partire da 3,4 mm.
- PN 20 — pressione ammissibile di 2 MPa a una temperatura di +80 gradi. Spessore della parete di 16–18,4 mm.
La durata di servizio delle tubazioni non rinforzate utilizzate per l'approvvigionamento di acqua fredda raggiunge i 50 anni, mentre è di 30 anni se al loro interno scorre un fluido refrigerante riscaldato.
Rinforzato
Il rinforzo consiste nell'aggiunta di uno strato supplementare di alluminio o fibra di vetro. Questo materiale rende il prodotto più resistente e ne aumenta la durata, anche in presenza di fluidi termovettori ad alta temperatura; il profilo può durare fino a 50 anni.
Inoltre, il rinforzo consente l'utilizzo di questa tubazione con acqua riscaldata a +120 gradi, senza rischi, che si verificherà un'espansione lineare, con un'ulteriore interruzione nell'autostrada.
I modelli rinforzati sono progettati per l'alimentazione di acqua calda ad alta pressione. Questo tipo:
- più resistente agli agenti chimici;
- Il suo coefficiente di espansione è 5 volte inferiore a quello di un profilo convenzionale;
- capacità di resistere ad alte temperature e carichi massimi.
In base al materiale di rinforzo, i profili sono:
- Grazie allo strato di alluminio, questi modelli presentano elevate pressioni di esercizio, che li rendono adatti agli impianti di riscaldamento centralizzato e di acqua calda sanitaria. Lo strato di alluminio riduce la deformazione termica e la diffusione dell'ossigeno.
L'installazione di profili rinforzati in alluminio è complessa perché lo strato intermedio di alluminio non deve entrare in contatto con l'acqua. Pertanto, le giunzioni devono essere prive di materiale di rinforzo per uno spessore di diversi centimetri.
- I modelli rinforzati con fibra di vetro presentano una bassa dilatazione termica. La fibra di vetro riduce la deformazione dovuta al calore. Rispetto ai modelli in alluminio, questi prodotti hanno una minore sollecitazione da dilatazione termica, il che li rende meno diffusi.
Il processo di installazione per questo tipo di prodotto è più semplice perché non è necessario smontarlo. Le fibre vengono unite tra loro con polietilene fuso, impedendo la delaminazione del materiale.
- Tubi in basalto rinforzati con fibre. Questa tipologia offre numerosi vantaggi non solo rispetto a qualsiasi modello rinforzato, ma anche rispetto ai profili in plastica e metallo. È più facile da installare rispetto ai tubi rivestiti in alluminio, in quanto non richiede la rimozione della pellicola protettiva. I prodotti in basalto si collegano facilmente a qualsiasi tipo di raccordo in polipropilene.
I tubi rinforzati sono contrassegnati con le sigle PN 20 e PN 25. Possono resistere a temperature di +95 °C e a pressioni fino a 2,5 MPa.
Tuttavia, non tutti i prodotti rinforzati possono resistere a temperature elevate. Ad esempio, i tubi in alluminio non possono sopportare temperature alte quanto quelle dei tubi in polipropilene rinforzato con fibra di vetro, ovvero +120 °C (anche se non per periodi prolungati).
Marcatura
Oltre alla marcatura PN, che indica temperatura e pressione, tutti i tubi in plastica presentano le seguenti caratteristiche:
- la parola "tubo";
- nome abbreviato del materiale;
- SDR — il rapporto tra la dimensione esterna e lo spessore della parete;
- dimensioni del profilo esterno;
- classe operativa;
- limite della pressione di esercizio;
- camera standard.
Per esempio:
Tubo PP-R SDR 11-20´ 1.9 classe 1/1.0 MPa GOST R 52134-2003, dove:
- Profilo realizzato in polipropilene casuale - copolimero SDR 11;
- diametro esterno 20 mm;
- spessore della parete 1,9;
- classe 1;
- pressione ammissibile 1 MPa.
In base alla loro struttura, i profili si dividono in:
- S — monostrato;
- M — multistrato;
- TI — con strato di isolamento termico;
- PP - standard;
- PP-RP - resistente all'alta pressione.
In base al tipo di materiale si distinguono:
- PPB - hanno un'elevata resistenza, il loro scopo è il riscaldamento a pavimento con un refrigerante caldo;
- PPH - hanno un diametro interno aumentato, sono montati su sistemi di ventilazione e acqua fredda;
- Il PPR è un tipo universale in grado di resistere alle alte temperature.
Per classe sono suddivisi in:
- classe 1 — fino a +60 °C, destinata all'approvvigionamento idrico;
- 2 — fino a +70 (oleodotti);
- 3 — + 60 (pavimento riscaldato);
- 4 — +70 °C, utilizzato nel riscaldamento;
- 5 - + 90 (riscaldamento);
- classe XB - per la fornitura di acqua fredda.
Alcuni produttori appongono un marchio registrato sui propri prodotti.
Tabella delle temperature
Per maggiore chiarezza, abbiamo fornito una tabella con le temperature che i tubi in polipropilene possono sopportare.
| Visualizzazione | Scopo | livello di temperatura massimo | Pressione di esercizio (atm) |
| PN 10 | fornitura di acqua fredda | +40 °C | 10.2 |
| PN 16 | Modello universale | +60 | 16.3 |
| PN 20 | Universale | +80 — 95 | 20.4 |
| PN 25 | Acqua calda | +95 — 120 | 25,5 |
Caratteristiche di utilizzo in un sistema di riscaldamento
Oggi, i profili in polipropilene vengono installati sempre più spesso sia negli impianti di riscaldamento centralizzato che nelle abitazioni private. Sono indeformabili, impermeabili all'ossigeno e resistono a temperature sotto zero, il che significa che il congelamento dell'acqua nella rete idrica non danneggia l'intero sistema.
La risposta alla domanda su quale tubo di riscaldamento in polipropilene sia il migliore è semplice: scegliete un tubo in grado di resistere a una temperatura massima compresa tra +60 e +95 °C. I modelli più adatti sono il PN 20 con una temperatura nominale di +60 °C o il PN 25 con una temperatura nominale di +95 °C.
Nella scelta dei profili in polipropilene adatti al riscaldamento, oltre alla temperatura, è necessario considerare i seguenti aspetti:
- I prodotti in plastica sono rigidi e difficili da piegare. Per curvare la linea principale, è necessario installare un raccordo angolare, il che non è molto pratico.
- La sezione trasversale dei tubi deve corrispondere al diametro delle colonne montanti a cui saranno collegati. In un'abitazione privata, l'impianto di distribuzione centralizzato è realizzato con profilati da 32 mm, mentre il collegamento ai radiatori viene effettuato con tubi da 20-25 mm.
- I raccordi per tubi in PP hanno una sezione trasversale ampia, che compromette l'aspetto estetico dell'impianto.
- Il polipropilene si allunga quando riscaldato, il che provoca l'assottigliamento delle pareti e l'incurvamento della tubazione, con un risultato antiestetico se installata all'esterno.
Durante l'installazione di tubazioni in plastica, è importante evitare il surriscaldamento, poiché ciò ridurrebbe il flusso una volta inserite nel raccordo. Questo errore compromette significativamente l'efficienza del sistema.
Inoltre, i prodotti in polipropilene non sono raccomandati per le tubazioni delle caldaie. Le sale caldaie sono soggette a frequenti sbalzi di temperatura, il che rappresenta una controindicazione per questo tipo di profilo.
Tenendo conto di tutti i punti sopra menzionati, i tipi di polipropilene con una temperatura massima di +95 sono perfettamente adatti per gli impianti di riscaldamento.
L'utilizzo di tubi in polipropilene per la fornitura di acqua calda
Quando si installa una condotta principale per l'acqua calda, è importante ricordare che i tubi in polipropilene presentano un elevato coefficiente di dilatazione termica. Se la temperatura del fluido di raffreddamento aumenta di 10 gradi, il tubo in polipropilene si espande di 1,25 mm per metro. Nel caso di polipropilene rinforzato, il coefficiente di dilatazione è di 0,32 mm/m.
La temperatura di riscaldamento del fluido refrigerante fornito ai singoli utenti varia da +45 a +75 gradi Celsius. Pertanto, per garantire un'alimentazione ininterrotta a tali sistemi, si raccomanda l'installazione di tubazioni in polipropilene rinforzato di classe PN 20 o 25, con una pressione da 2 a 2,5 MPa.
Il polipropilene è un materiale comunemente utilizzato nelle tubature dell'acqua. Se si sceglie il modello giusto e si seguono tutte le istruzioni per l'uso consigliate, i tubi in polipropilene dureranno per decenni.
