Gli impianti termoidraulici industriali sono sistemi fondamentali per il funzionamento efficiente e sicuro di molte realtà produttive. Gli impianti termici degli edifici civili sono soluzioni tecnologiche fondamentali per il mantenimento del comfort interno e del benessere delle persone. Sono utilizzati principalmente per la produzione del calore necessario al riscaldamento invernale, raffrescamento estivo e alla produzione di acqua calda sanitaria.
Definizione e Componenti di un Impianto Termico
L’impianto di riscaldamento (e raffrescamento) è definito dal DLgs 192/2005 (come modificato dal D.Lgs. 48/2020) come:
“Impianto termico: impianto tecnologico fisso destinato ai servizi di climatizzazione invernale o estiva degli ambienti, con o senza produzione di acqua calda sanitaria, o destinato alla sola produzione di acqua calda sanitaria, indipendentemente dal vettore energetico utilizzato, comprendente eventuali sistemi di produzione, distribuzione, accumulo e utilizzazione del calore nonché gli organi di regolazione e controllo, eventualmente combinato con impianti di ventilazione. Non sono considerati impianti termici i sistemi dedicati esclusivamente alla produzione di acqua calda sanitaria al servizio di singole unità immobiliari ad uso residenziale ed assimilate…”
L’impianto termico si compone di 4 sistemi principali:
- Sistema di generazione
- Sistema di distribuzione
- Sistema di emissione
- Sistema di regolazione
Il sistema di alimentazione del vettore termico di un edificio è costituito da un fluido termovettore, che può essere acqua o aria; si parlerà quindi di impianto idraulico o impianto aeraulico.
La rete di distribuzione dell’acqua è costituita da tubazioni che partono dal generatore e giungono ai terminali di emissione, quali radiatori, fan-coil, pannelli radianti, piastre radianti, ecc.
Nel caso di impianto aeraulico, invece, l’aria si propaga per mezzo di canali installati a soffitto e giunge negli ambienti attraverso bocchette e/o diffusori.
Configurazioni di Distribuzione dell’Acqua
In questo articolo esaminiamo varie configurazioni di distribuzione dell’acqua, dal generatore ai corpi scaldanti, in regime di circolazione forzata, ossia il fluido viene movimentato all’interno delle tubazioni da una pompa azionata elettricamente (pompa di circolazione).
A seconda della configurazione delle tubazioni, esistono diverse soluzioni:
- Distribuzione mediante circuito monotubo
- Distribuzione mediante circuito bitubo a ritorno diretto (può essere con o senza collettori complanari)
- Distribuzione dell’acqua ai corpi scaldanti mediante circuito bitubo a ritorno inverso
Circuito Monotubo
Lo schema di distribuzione dell’acqua con circuito monotubo prevede un’unica tubazione che attraversa i corpi scaldanti presenti e ritorna infine al generatore.
I corpi scaldanti sono disposti e alimentati in serie: l’acqua di uscita dal primo corpo scaldante diventa di mandata per il secondo, l’acqua di ritorno dal secondo corpo scaldante diventa di mandata per il terzo e così via.
In tal modo, tuttavia, la temperatura dell’acqua che va ad alimentare i vari corpi scaldanti diminuisce progressivamente. L’acqua calda, in corrispondenza del singolo corpo scaldante, cede calore al locale e si raffredda; la temperatura pertanto sarà elevata per i primi terminali, troppo bassa per gli ultimi, al punto tale da non riuscire più a compensare il carico termico del locale e garantire il benessere termico degli occupanti.
Inoltre, funzionando il circuito in serie, un eventuale guasto in qualsiasi punto della rete rende inutilizzabile tutto il sistema.
Per ovvie ragioni, questa configurazione non è più utilizzata.
Circuito Bitubo a Ritorno Diretto
Lo schema di distribuzione dell’acqua con circuito bitubo a ritorno diretto prevede terminali disposti in parallelo e due tubazioni, una per la mandata ed una per il ritorno.
La tubazione di mandata, partendo dal generatore, presenta tante diramazioni quante sono le montanti verso i corpi scaldanti e l’acqua di ritorno dal singolo corpo scaldante confluisce direttamente nella tubazione principale di ritorno al generatore.
Si sottolinea che in questo caso la connessione è prevalentemente in parallelo e, a differenza della situazione precedente, il ritorno di un corpo scaldante non diventa mandata per quello successivo.
Questa soluzione è impiegata particolarmente per impianti centralizzati, in cui il generatore è posto al piano terra o seminterrato, così come l’annessa rete principale di tubazioni di mandata e di ritorno. Da questa si diramano le montanti verticali che attraversano verticalmente l’edificio ed alimentano i corpi scaldanti dei vari piani (appartamenti).
In questa configurazione, l’impianto risulta poco sezionabile: non è semplice disattivare il riscaldamento per il singolo appartamento, o meglio per la singola sezione di appartamento, perché in tal caso la fornitura viene interrotta a tutti gli appartamenti serviti dalla stessa montante.
Circuito Bitubo a Ritorno Diretto con Collettori Complari
Lo schema di distribuzione dell’acqua con circuito bitubo a ritorno diretto con collettori complanari prevede terminali disposti in parallelo come nel caso precedente, con la peculiarità di centraline di distribuzione delle tubazioni che prendono il nome di collettori complanari.
Le tubazioni di mandata e di ritorno principali giungono dal generatore fino al ai collettori complanari.
Da ogni collettore poi si diramano tante tubazioni di mandata e di ritorno quanti sono i singoli corpi scaldanti da servire. Qualora si preveda di installare più collettori complanari, è buona norma disporli in posizione pressoché baricentrica rispetto ai terminali da servire, così da eguagliare le distanze dei vari circuiti, dal generatore al singolo corpo scaldante, e di conseguenza le perdite di carico.
Questa tipologia di circuito, usata comunemente, può essere adottata sia per impianti autonomi che centralizzati.
Al riguardo, nel caso di impianto autonomo, abitazione singola, il numero di collettori da predisporre sarà funzione della superficie calpestabile: al di sopra dei 100 m² è preferibile installare almeno due collettori (per esempio uno al servizio della zona giorno, l’altro della zona notte).
Per impianti centralizzati, invece, è previsto un collettore al servizio di ciascun appartamento; in tal caso, il sistema risulta più sezionabile rispetto alla situazione senza collettori complanari ed è possibile interrompere il riscaldamento alla singola unità abitativa chiudendo le valvole di intercettazione del rispettivo collettore.
Le tubazioni vanno solitamente posizionate sotto pavimento e devono pertanto essere coibentate al fine di mantenere stabile la temperatura del fluido all’interno.
Circuito Bitubo a Ritorno Inverso
Il circuito bitubo a ritorno inverso è molto simile a quello a ritorno diretto senza collettori complanari, con la differenza che in questa configurazione sono presenti due tubazioni di ritorno.
Le tubazioni di ritorno dei singoli corpi scaldanti non si innestano direttamente in quella principale, bensì in una tubazione di ritorno secondaria che infine confluisce all’interno della principale.
La dicitura “a ritorno inverso” deriva proprio dal principio di funzionamento del sistema, l’acqua di ritorno dai singoli corpi scaldanti non viene inviata direttamente al generatore, ma è prima convogliata nella tubazione di ritorno intermedia.
Il vantaggio della soluzione consiste nel fatto che tutti i circuiti sono pressappoco bilanciati, le perdite di carico dei vari tratti che vanno dal generatore al singolo corpo scaldante si eguagliano, in quanto, considerando le lunghezze dei singoli rami di mandata e ritorno, tutti i terminali presentano all’incirca la stessa distanza dal generatore.
Nonostante il circuito non presenti particolari problemi di bilanciamento idrico, questa soluzione è usata raramente, soltanto per grandi impianti, in quanto costosa ed ingombrante.
Bilanciamento Idrico dei Circuiti
Un circuito idrico risulta bilanciato quando a tutti i corpi scaldanti giunge la stessa portata di acqua, quindi le perdite di carico del tratto “più favorito”, ossia il tratto che va dal generatore al terminale più vicino, eguagliano quelle del tratto “più sfavorito”, dal generatore al terminale più lontano.
Le perdite di carico dipendono da molteplici fattori, quali:
- La lunghezza del tratto di tubazione
- Il materiale, quindi la rugosità
- La scabrezza
- La presenza di raccordi, gomiti, pezzi speciali, ecc.
In generale, eguagliando le lunghezze dei rami di tubazione che vanno dal generatore ai singoli corpi scaldanti, il circuito risulta più o meno bilanciato.
Riguardo le soluzioni esaminate, nonostante ormai in disuso, la configurazione con circuito monotubo è bilanciata poiché ai singoli corpi scaldanti arriva sempre la stessa portata di acqua, indipendentemente dalla distanza rispetto al generatore.
Il sistema di distribuzione con circuito bitubo a ritorno diretto presenta, invece, problemi di bilanciamento: infatti, nel caso in cui siano previsti molti corpi scaldanti, le perdite di carico del circuito sfavorito supereranno di gran lunga quelle del circuito favorito e la portata di acqua che andrà ad alimentare i terminali più lontani diminuirà progressivamente.
Per quanto riguarda il circuito con collettori complanari, potrebbe risultare bilanciato, in linea di massima, purché i collettori siano collocati in posizione baricentrica rispetto al generatore e ai singoli corpi scaldanti.
Infine, il sistema a ritorno inverso è piuttosto bilanciato, in quanto i singoli terminali detengono la stessa distanza rispetto al generatore, considerando complessivamente le lunghezze dei tratti di mandata e ritorno.
Normative e Requisiti per l'Installazione
Il Decreto Ministeriale 37/2008 classifica gli impianti in diverse categorie, ciascuna identificata da una lettera. Le imprese di installazione e manutenzione di impianti devono nominare come responsabile tecnico un soggetto in possesso di determinati requisiti tecnico professionali indicati nell’art.4 D.M.
Ad esempio:
b) diploma o qualifica conseguita al termine di scuola secondaria del secondo ciclo con specializzazione relativa al settore delle attività di cui all’articolo 1, presso un istituto statale o legalmente riconosciuto, seguiti da un periodo di inserimento, di almeno due anni continuativi, alle dirette dipendenze di una impresa del settore.
Per operare nella fase di installazione e manutenzione degli impianti il responsabile tecnico deve essere in possesso del requisito F.E.R. ai sensi della Legge 28/2011, nota anche come Decreto Rinnovabili, che prevede requisiti specifici per chi vuole ottenere la qualifica professionale per l’installazione e la manutenzione straordinaria di impianti alimentati da fonti energetiche rinnovabili.
Per essere certificato come installatore e manutentore di impianti di climatizzazione ai sensi del DPR 146/2019, che attua il Regolamento (UE) n.
Ai sensi dell’art. 287 del Codice ambientale (DLgs 3 aprile 2006, n. 152 “Norme in materia ambientale” e s.m.i), il personale addetto alla conduzione degli impianti termici civili di potenza termica nominale superiore a 200.000 Kcal/h (232 kW) deve essere munito di un patentino di abilitazione rilasciato al termine di un corso per conduzione di impianti termici, previo superamento dell’esame finale.
Impianti di 1^ categoria per il cui mantenimento in funzione occorre anche il certificato di abilitazione alla condotta dei generatori di vapore a norma del regio decreto 12/05/1927 n.
L’attività deve essere iscritta al Registro delle Imprese Artigiane presso la Camera di Commercio. È obbligatoria per operare in modo legale. Dovrai presentare la SCIA presso il Comune di riferimento, per dichiarare che l’attività è conforme ai requisiti di legge.
Gli enti previdenziali e assicurativi garantiscono copertura ai fini pensionistici e protezione in caso di infortuni sul lavoro. Grazie al Servizio Avvio d’impresa, puoi affidarti a Confartigianato Bergamo per avere un’assistenza completa e personalizzata in ogni fase del processo di apertura della tua attività di installatore di impianti.
Termoidraulici e caldaisti hanno l’obbligo di iscrizione al CURIT, il Catasto Unico Regionale degli Impianti Termici. Si tratta di una banca dati istituita da Regione Lombardia nel 2008 per raccogliere e gestire i dati relativi a tutti gli impianti termici presenti sul territorio regionale.
Dopo una progettazione personalizzata, sviluppata in base al layout degli spazi e alle necessità energetiche dell’azienda, avviene l’installazione, eseguita nel rispetto delle normative di sicurezza e degli standard tecnici più aggiornati.
Manutenzione e Controlli Periodici
Dopo l’installazione, è fondamentale garantire il corretto funzionamento degli impianti termoidraulici nel tempo. I servizi di manutenzione programmata assicurano efficienza e sicurezza, con controlli periodici che riducono il rischio di guasti improvvisi.
Una volta installati, gli impianti termici sono soggetti a controlli e interventi di manutenzione obbligatori, finalizzati a verificare il loro corretto funzionamento e le prestazioni energetiche assicurate. Obbligatorio per legge, invece, è il controllo fumi, la cui frequenza dipenda dalla tipologia di combustibile e dalla potenza dell’impianto.
È biennale nel caso di combustibile liquido o solido e potenza termica fino a 100 kW, annuale per potenze superiori. Nel caso delle caldaie a gas, invece, biennale nel caso si superino i 100 kW, ogni 4 anni per tutti gli impianti di taglia minore.
Inoltre, per gli impianti termici di climatizzazione invernale con potenza termica utile nominale maggiore di 10 kW e gli impianti di climatizzazione estiva con potenza termica utile nominale maggiore di 12 kW, è necessario eseguire i controlli di efficienza energetica e redigere il relativo rapporto (art. 8, D.P.R. 74/2013 e decreto 10/2/2014).
La manutenzione della caldaia è importante per assicurarne un corretto funzionamento e il mantenimento dell’efficienza e della sicurezza nel tempo. La frequenza di questi interventi dipende da quanto definito dal produttore, che specifica le attività richieste per ogni modello realizzato. A ciò, si aggiunge il controllo dei fumi, finalizzato a verificare la corretta combustione, obbligatorio per legge.
Anche le pompe di calore sono soggette ad obblighi di legge, connessi all’attività di manutenzione e verifica periodica. Secondo la normativa, infatti, tutti gli impianti termici, incluse le pompe di calore, con potenza termica utile nominale di riscaldamento superiore ai 10 kW e potenza per il raffrescamento superiore ai 12 kW, sono soggetti al controllo di efficienza energetica. Per questa tecnologia, la frequenza è pari a 4 anni fino ai 100 kW e ogni 2 anni per potenze superiori.
Per apparecchiature fisse di condizionamento d’aria e per le pompe di calore fisse utilizzate anche per la climatizzazione invernale potrebbe essere obbligatorio verificare che non vi siano perdite dei gas refrigeranti utilizzati per il loro funzionamento, potenzialmente dannosi per l’ambiente in caso di perdite. Si parla, nello specifico di FGas. Ve ne sono di diverse tipologie, anche se tra i più diffusi ci sono l’R32 e l’R410.
Per sapere se si ricade nell’obbligo dei controlli delle perdite, è necessario conoscere la quantità F-Gas contenuta nell’impianto. Inoltre, anche in occasione dell’installazione, di possibile riparazione e manutenzione, è necessario rivolgersi esclusivamente a soggetti certificati, i cui nominativi sono consultabili sul Registro Telematico Nazionale Gas Fluorurati.
Efficienza Energetica e Impianti Alternativi
Innanzitutto, è stato definito un livello minimo di efficienza energetica per tutti gli impianti alternativi a servizio dell’edificio. Si parla, principalmente, della classificazione degli impianti. Per l’esistente, le stufe e i camini dovranno essere con almeno 3 stelle per essere utilizzati, salvo situazioni di particolare concentrazione di inquinanti, durante le quali possono essere posti ulteriori limiti temporanei. Tutti i nuovi generatori, invece, dovranno essere almeno a 4 stelle nei comuni con altitudine inferiore ai 300 metri slm ed avere emissioni di polveri sottili non superiori a 15 mg/Nm3 (valore innalzato a 20 mg/Nm3 nel caso di maggior altitudine).
Oltre agli obblighi connessi alla manutenzione e ai controlli sugli impianti, vi è un altro aspetto altrettanto interessante da conoscere. La nomina, ovviamente, non è sempre obbligatoria e questa figura è generalmente presente nei grandi condomini, piuttosto che negli edifici dedicati al lavoro. Nello specifico, si è tenuti a nominare un terzo responsabile nel caso di impianti con potenza termica superiore a 232 kW, poiché per la conduzione dell’impianto è necessario personale con apposito patentino.
Tra i temi principali, comunque, c’è sicuramente quello dell’efficienza energetica, con il primo Decreto Legislativo 192/2005 in materia di efficienza energetica degli edifici. In questo testo è presente anche la definizione di impianto termico. Inoltre, il D.P.R. 74/2013 disciplina le modalità di controllo e manutenzione degli impianti termici, con periodicità e obblighi per il controllo fumi delle caldaie. Questo decreto è fondamentale sia per il mantenimento dell’efficienza degli impianti, che per un loro utilizzo sicuro.
I progettisti dovrebbero calcolare il fabbisogno energetico dell’edificio e definire la tipologia di impianto e la relativa potenza rispetto a quanto calcolato. In generale, i riferimenti da conoscere sono normative tecniche di settore. Come anticipato, poi, il DM 37/08 definisce gli obblighi connessi alla Dichiarazione di conformità, rilasciata dall’installatore (impresa abilitata) al committente, al fine di attestare la conformità degli impianti alla normativa vigente e al progetto redatto. È un documento obbligatorio, che non ha scadenza.
Domande Frequenti
Qual è la differenza tra impianti civili e industriali?
Gli impianti civili sono destinati a edifici residenziali o pubblici (abitazioni, scuole, uffici), mentre gli impianti industriali servono strutture produttive, fabbriche o grandi edifici commerciali, richiedendo specifiche tecniche superiori in termini di potenza, sicurezza e dimensionamento.
Quali sono gli impianti termoidraulici?
Gli impianti termoidraulici comprendono:
- Impianti di riscaldamento (termosifoni, pavimenti radianti)
- Impianti di raffrescamento
- Impianti idrici (acqua sanitaria)
- Impianti di scarico
- Sistemi di trattamento acqua (addolcitori, depuratori)
Che differenza c’è tra un idraulico e un termoidraulico?
Un idraulico si occupa principalmente di impianti idrici e di scarico. Un termoidraulico integra le competenze idrauliche con quelle termiche, realizzando anche impianti di riscaldamento, condizionamento e climatizzazione.
Cosa fa un operatore termoidraulico?
Un operatore termoidraulico installa, collauda, ripara e mantiene impianti idraulici, termici e di climatizzazione, sia in ambito civile che industriale.
Cosa si intende per impianti industriali?
Gli impianti industriali sono impianti complessi progettati per supportare processi produttivi o commerciali, come impianti elettrici, termici, di ventilazione, refrigerazione, scarico industriale e antincendio.
Cosa sono gli impianti civili?
Gli impianti civili sono destinati ad abitazioni, uffici, scuole e strutture pubbliche.
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