Resistenza allo shock termico

In particolare, devono avere elevata resistenza allo shock termico, cioè devono resistere senza rompersi agli sforzi che si sviluppano quando sono sottoposte a brusche variazioni di temperatura.
Infatti, quando il tubo inizialmente freddo viene attraversato dall'acqua calda si generano in seno al tubo stesso degli sforzi causati dal fatto che il materiale all'interno del tubo si dilata più rapidamente, a causa dell'aumento di temperatura, di quanto non riesca a fare il materiale all'esterno.

Tanto più il materiale è fragile, tanto più elevato è il rischio che le tensioni possano raggiungere il livello di rottura.

Elevata conduttività

I materiali plastici risultano avere elevati carichi di rottura e moduli elastici inferiori a quelli dei metalli. Quindi, hanno valori di resistenza allo shock termico che ben si prestano alle applicazioni richieste.

All'elevata resistenza allo shock termico dovrà accompagnarsi anche una elevata conduttività, requisito importante anche per favorire la cessione del calore del fluido verso l'esterno in modo da non offrire un'ulteriore resistenza termica allo scambio e non compromettere, quindi, la resa dell'impianto.

Viscoelasticita

Anche il comportamento viscoelastico di un tubo per impianto radiante è molto importante. E' auspicabile che il tubo riesca a deformarsi quando viene  sottoposto a lungo termine ad una sollecitazione e che, quando questa cessa, esso sia in grado di riprendere l'aspetto iniziale, senza che si sia deformato permanentemente.

Resistenza agli attacchi chimici

Inoltre, alle tubazioni per il riscaldamento è richiesto di resistere agli attacchi chimici e di non essere corrodibili, in modo da mantenere le loro caratteristiche termiche e meccaniche invariate nel tempo. Il fluido che circola nell'impianto dovrà essere, infatti, miscelato con dei prodotti in grado di combattere le formazioni di alghe che non dovranno, però, danneggiare le tubazioni.

Elasticità per facilitare l'installazione 

Infine, le tubazioni devono essere facili da manovrare, curvare e installare da parte dell'idraulico. Per garantire queste caratteristiche è importante verificare la flessibilità della tubazione.

Rame o pvc? 

In passato si sono utilizzati tubi in rame (e più raramente anche in acciaio) per le loro buone caratteristiche meccaniche e termiche, ma il loro costo elevato, rispetto al PVC, li ha messi sostanzialmente fuori gioco.
Va, inoltre, considerato il fatto che siano più laboriosi da posare rispetto al tubo in PVC, motivo per cui anche gli idraulici non consigliano più questo materiale.

Quale diametro

Maggiore è il diametro della tubazione, maggiore è il contenuto d'acqua dell'impianto e ciò garantisce un accumulo termico ancora più elevato (100 m di tubo da 20 mm hanno un con­tenuto d'acqua di 20,1 litri; 100 m di tubo da 18 mm hanno un contenuto di 15,4 litri).
Inoltre, utilizzare una tubazione da 20 mm consente di realizzare, a parità di perdite di carico, anelli di lunghezza maggiore. Ciò si traduce in minori at­tacchi al collettore e minore ingombro dello stesso. Ma il maggior diametro trova giusti­ficazione nell'azione meccanica dell'ac­qua. 

A parità di portata, una sezione di passaggio minore si traduce in una ve­locità dell'acqua superiore e quindi in un'azione di erosione meccanica dell'ac­qua maggiore. Velocità dell'acqua ele­vate possono preoccupare presso la cur­vatura centrale dove inizia il rientro del­la tubazione a chiusura della chiocciola.

Per quanto riguarda invece il set­tore industriale, l'elevata resistenza ter­mica opposta da uno spessore di massetto sovrastante la tubazione non indifferente, per le esigenze di irrobustimento del massetto, suggerisce di utilizzare un diametro di 25 mm. Le ampie superfici a disposizione, le quali consentono di realizzare una posa a serpentina con passi elevati, rendono possibile l'utilizzo di una tubazione a dia­metro elevato, la quale sarebbe altrimen­ti improponibile per la difficoltà di maneggiamento.

Attenzione all'ossigeno!

Secondo la normativa UNI EN 1264-4 le tubazioni devono essere pro­tette dal passaggio di ossigeno in quan­tità superiore a 0,1 g/mc al giorno per evitarne l'invecchiamento provocato pro­prio da questa molecola. Questo signifi­ca che nelle tubazioni in plastica deve essere sempre presente un film in ma­teriale plastico, resistente al passaggio dell'ossigeno.
Infatti, un tubo in polietilene privo di barriera a ossigeno è interessa­to da una diffusione all'ossigeno per il 98%. Ciò si traduce in 3-4 g/mc al gior­no in un tubo del diametro di 18 mm percorso da acqua a 40 °C. Ecco per­ché tutte le tubazioni in materiale pla­stico sono rivestite da un film di EVOH il quale garantisce appunto il rispetto della normativa.

Avere tale strato esternamente alla tubazione porta, però, ad alcuni in­convenienti: innanzitutto, il fatto che si trovi esteriormente non lo tutela dalle inevitabili abrasioni cui è sottoposto in cantiere e questo porta la tubazione stes­sa al rischio di essere esposta, in quei punti, ad un maggiore deflusso di ossi­geno. In secondo luogo, avere la barrie­ra ad ossigeno all'esterno compromette la malleabilità tipica del polietilene por­tando a rendere difficile la realizzazio­ne delle curve più strette.

Sono state studiate, pertanto, tu­bazioni con barriera ossigeno nello spes­sore del tubo stesso.
Si ottiene in que­sto modo una tubazione multistrato con barriera EVOH completamente inserita nel materiale di base del tubo e mante­nuta aderente allo stesso mediante dei polimeri di adesione. Avere barriera a ossigeno interna porta a numerosi altri vantaggi.

Da test effettuati sul tubo, il comportamento meccanico dello stesso è migliorato, in primo luogo perché la resistenza a pressione risulta essere maggiore, in secondo luogo perché riacquista completamente le dimensioni di origine se riscaldato fino a 90 °C e successivamente raffreddato.

L'entità stessa della deformazione è minima rispetto a quella di un'analoga tubazione ma con barriera ossigeno esterna: si dilata dello 0,3% a 50 °C e dello 0,7% a 90 °C, contro lo 0,4% e l'1,1% del tubo con barriera esterna. Infine avere la barriera EVOH all'interno porta a migliorare la resistenza alla pe­netrazione dell'ossigeno: 0,01 g/mc al giorno, dieci volte superiore a quanto ri­chiesto dalla normativa.

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